Акушерство, гинекология и биотехника воспроизводства животных

Придаток располагается вдоль латерального (бокового) края семенника. В нем различают головку, тело и хвост. Головка придатка состоит из 10-12 долек; в каждой заключено по одному спермиовыносящему протоку. При выходе из головки они формируют общий канал придатка семенника.

Сильно извиваясь, канал проходит по всей длине тела и хвоста придатка. О степени его извитости можно судить по тому, что при длине придатка 10-12 см канал имеет протяженность 30-80 м. Диаметр его в области тела придатка равен 0,5 мм, в хвостовой части - 1-2 мм.

Канал придатка семенника переходит в спермиопровод. Вначале он образует ряд изгибов, затем в составе семенного канатика переходит через паховый канал и направляется в тазовую полость. На верхней (дорзальной) стенке мочевого пузыря спермиопроводы образуют расширения - ампулы. В спермио-проводах, особенно ампульной их части, сильно развит мышечный слой. Слизистая оболочка спермиопроводов покрыта цилиндрическим эпителием и содержит железы, продуцирующие секрет.

Спермиопроводы объединяются в эякуляторный проток. Последний вскоре впадает в мочеполовой канал (уретру), представляющий собой толстостенную трубку. Мочеполовой канал направляется к седалищной вырезке, огибает её, далее идет по нижней части пениса и оканчивается головкой.

По всей длине уретры ее слизистая оболочка содержит альвеолярные железы (железы Литре), секрет которых подготавливает половые пути к эякуляции.

В тазовую часть мочеполового канала открываются протоками придаточные половые железы: пузырьковидные, предстательная, луковичные.

Пузырьковидная железа - это парное образование, состоящее из извитых трубочек с большим количеством мешкообразных выпячиваний (дивертикулов). Она имеет твердую консистенцию и бугристую поверхность. Каждая пузырьковидная железа открывается в мочеполовой канал одним-двумя протоками.

Предстательная железа - непарное образование, в виде кольца охватывает начальную часть уретры. Она образована слоем гладких мышц, под которым находятся 30-50 трубчатых альвеолярных желез. Их выводные протоки в количестве 15-30 впадают в уретру.

Недалеко от седалищной вырезки, при выходе уретры из тазовой полости, расположены две луковичные (куперовы) железы. Каждая железа открывается в мочеполовой канал одним выводным протоком.

Придаточные половые железы особенно хорошо развиты у хряка и жеребца. У барана они небольших размеров, а предстательная железа имеет лишь рассеянную часть. У кобеля имеется только предстательная железа.

Половой член является органом совокупления. Различают корень полового члена, тело и головку. Корень начинается двумя мышечными ножками, плотно фиксированными к седалищным костям. Тело покрыто довольно мощной фиброзной (белочной) оболочкой. Под ней расположены два пещеристых тела, разделенные соединительнотканной перегородкой. Пещеристые тела состоят из многочисленных соединенных между собой полостей (каверн), в которые открываются извитые артерии. Внизу, между пещеристыми телами, находится уретра, окруженная собственным пещеристым телом. По дорсальной стенке пениса проходят кровеносные сосуды и нервы. Начальная часть пениса (возле седалищной вырезки) сверху покрыта луковично-пещеристой и седалищно-пещеристой мышцами. Тело пениса образует S-образный изгиб, причем у быка он находится позади мошонки. В этом состоянии его удерживают два мускула-вытягивателя полового члена, которые при обычных условиях находятся в состоянии тонического сокращения. Во время эрекции половой член выпрямляется и выходит из препуциального мешка наружу.

Головка пениса образована самостоятельным кавернозным телом венозного происхождения. Размер и форма головки имеют значительные видовые вариации.

У быка конечная часть пениса помещается в специальной кожной складке, которая называется препуциальным мешком. Наружное отверстие препуция окружено волосами. Во внутренней стенке препуция заложено много желез, продуцирующих особый секрет - смегму, который служит смазкой для головки пениса.

Особенности строения половых органов барана

К особенностям строения половых органов барана относятся:

придаточные половые железы небольших размеров;

предстательная железа, имеющая только рассеянную часть;

хорошо развитые ампулы спермиопроводов;

отросток мочеполового канала, выходящий за пределы головки на 3-4 см;

S-образный изгиб полового члена позади мошонки.

Особенности строения половых органов жеребца

В строении полового аппарата жеребца имеются следующие особенности:

ампулы спермиопроводов хорошо развиты;

все придаточные половые железы сильно развиты;

в головке пениса находится мощное пещеристое тело венозного происхождения;

препуциальный мешок двойной, состоит из наружного и внутреннего листка;

S-образный изгиб пениса отсутствует.

Особенности строения половых органов хряка

Половой аппарат хряка имеет свои особенности:

хорошо развиты куперовы (луковичные) железы;

S-образный изгиб пениса впереди мошонки;

верхняя часть препуция образует слепой мешок - дивертикул;

головка пениса штопорообразной формы;

отсутствуют ампулы спермиопроводов.

Особенности строения половых органов кобеля

Особенностями половых органов кобеля являются:

хорошо развитая предстательная железа;

отсутствие пузырьковидных и куперовых (луковичных) желез;

в основе полового члена находится кость;

в каудальной части пениса имеется утолщение.

Иннервация и кровоснабжение половых органов самцов

Иннервация половой системы самцов осуществляется ветвями семенного, тазового, крестцового сплетения и наружным семенным нервом, кроме того, пенис иннервируется срамным нервом.

Половые органы снабжаются кровью внутренней и наружной семенной, внутренней и наружной срамной артериями, у жеребцов еще и запирательными артериями.

Спермиогенез.

Образование спермиев происходит в извитых семенных канальцах. Стенка извитого канальца состоит из двух родов клеток: спермиогенных (дающих спермии) и питающих (клетки Сертоли). Спермиогенные клетки имеют округлую форму и расположены в несколько рядов. Клетки Сертоли имеют ядра треугольной формы, а их цитоплазма вытянута в виде языка пламени и простирается до просвета извитого семенного канальца.

Спермиогенез протекает в 4 стадии: размножения, роста, созревания и формирования. Самые молодые клетки спермио-генного эпителия находятся на базальной мембране извитого канальца и называются сперматогониями. Они отличаются малыми размерами и овальным ядром.

В процессе деления половина сперматогоний А типа переходит в промежуточный тип, а остальные образуют резерв для следующего сперматогенного цикла.

Каждый сперматогоний промежуточного типа в результате четырех последовательных делений дает 16 сперматогоний Б типа; последние преобразуются в сперматоциты 2-го порядка, содержащие гаплоидный (половинный) набор хромосом. Из каждого сперматоцита 2-го порядка образуется два сперматида.

Сперматид - это небольшая клетка округлой формы. Формирование спермиев из сперматид происходит в цитоплаз-менных выростах клеток Сертоли, выполняющих гликогенобразующую функцию. В каждой клетке Сертоли одновременно помещается до 8-12 сперматид. Путем сложных превращений из сперматид образуются спермии. Этот процесс протекает следующим образом. Ядро сперматида сдвигается к одному из полюсов, уплотняется и образует головку. Аппарат Гольджи формирует на передней части головки акросому. Цитоплазма вытягивается в противоположном направлении. При этом из центросомы образуются две центриоли (проксимальная и дистальная) и осевые элементы спермия, а из митохондрий - спиральные элементы. Остатки цитоплазмы (в виде цитоплазменной капли) сползают в процессе дозревания спермия.

После завершения формирования спермии при помощи фермента гиалуронидазы растворяют цитоплазменный вырост, отторгаются и поступают в просвет извитого канальца, а затем в прямой каналец, сеть семенника и через спермиовыносящие канальцы - в канал придатка семенника.

При обычных условиях кормления и содержания в семенниках быка и барана за сутки образуется 5-7 млрд, хряка и жеребца - 15-20 млрд спермиев.

Сформировавшиеся спермии продвигаются по канальце-вой системе благодаря давлению массы спермиев и секрета, сокращениям мышц, колебаниям ресничек мерцательного эпителия. Продвижению их по головке и телу придатка семенника способствует собственная подвижность спермиев, обусловленная слабощелочной реакцией среды.

При продвижении по каналу придатка семенника спермии проходят дозревание. Сущность этого процесса состоит в том, что спермии обволакиваются вязким секретом эпителиальных клеток, в результате на их поверхности образуется тонкая защитная пленка - липопротеидный покров, а цитоплазменная капля исчезает. С липопротеидным покровом также связано приобретение отрицательного электрического заряда. Это имеет большое значение, так как препятствует столкновению и склеиванию спермиев.

Длительность спермиогенного цикла у быка составляет 54 дня, барана - 49, хряка - 34 дня. Для прохождения канала придатка семенника требуется одна неделя.

Зрелые спермии накапливаются в расширенной (хвостовой) части канала придатка семенника. Здесь сосредотачивается огромное их количество: у быка и барана - 150-200 млрд, хряка и жеребца - 200-300 млрд.

Нейрогуморальная регуляция половой функции самцов

Внешние раздражители (воздействие инсоляции, корма, самки) передаются в кору головного мозга, где воспринимаются и анализируются специальными центрами. Рилизинг-гормон, выделяемый гипоталамусом, направляется в переднюю долю гипофиза. Последний выделяет ФСГ (фолликулостимулирующий гормон) и ЛГ (лютеинизирующий гормон). ФСГ обуславливает проявление спермиогенеза, а ЛГ стимулирует развитие интерстициальных клеток в семенниках. В семенниках клетки Лейдига вырабатывают гормон тестостерон. На данной стадии у самца хорошо проявляются признаки половой активности, особенно в присутствии самки.

К этому времени задняя доля гипофиза выделяет окситоцин, активизирующий функцию придатка семенника, что проявляется продвижением части спермиев в ампулы спермиопроводов. Избыток тестостерона в крови повышает через ЦНС половое возбуждение самца, деятельность пузырьковидных, луковичных желез и предстательной железы. На фоне полового возбуждения самец становится подвижным, у него увеличивается частота дыхания и сердечных сокращений. Вследствие активизации центра эрекции в области крестца расслабляется ретрактор пениса. Половой член, быстро наполняясь кровью, увеличивается, становится упругим, из его канала выделяется в виде капель или выбрызгивается светлая жидкость - смесь секретов придаточных желез (уретральных, луковичных).

Половой акт начинается с обнимательного рефлекса, за которым следует совокупительный рефлекс. Происходит возбуждение расположенного в области поясницы центра эякуляции, которой и заканчивается коитус. Через 5-30 с после этого у самца угасают эрекция, общее и половое возбуждение, нормализуется сердцебиение и дыхание.

2.3 Основы организации осеменения сельскохозяйственных животных

Типы естественного осеменения у животных

По специфичности полового акта (коитуса) животных делят на два типа: с влагалищным и маточным осеменением.

У животных с влагалищным осеменением половой акт короткий, эякуляция синхронна, сперма попадает во влагалище на шейку матки. Влагалищный тип осеменения имеют крупный и мелкий рогатый скот, олени и кролики.

К животным с маточным типом естественного осеменения относятся свиньи, лошади, собаки. Сперма у этих видов животных при коитусе попадает сразу в полость матки, половой акт продолжительный, эякуляция асинхронная.

Половые рефлексы самцов

Рефлекс эрекции заключается в изменении половых органов перед актом спаривания. Сущность этих изменений состоит в том, что вследствие усиленного притока артериальной крови и наполнения ею пещеристых тел полового члена происходит увеличение его объема, повышается чувствительность, расширяется просвет мочеполового канала, что способствует прохождению спермы. Раздражения, воспринятые нервными окончаниями, через кору головного мозга передаются по спинному мозгу в центр эрекции, который находится в крестцовой части спинного мозга.

Обнимательный рефлекс заключается в том, что производители прыгают на самок и обхватывают их грудными конечностями.

Совокупительный рефлекс (копуляционный) заключается во введении полового члена в половые пути самки или искусственную вагину. Этот рефлекс сопровождается совокупительными движениями и завершается семяизвержением. Проявление этого рефлекса зависит от контактных, осязательных и температурных раздражений нервов совокупительных органов.

Рефлекс эякуляции является завершающим в сложной цепи безусловных половых рефлексов. Он характеризуется выведением спермы из половой системы самца. Проявляется этот рефлекс серией мышечных сокращений канала придатков семенников, спермиопроводов, придаточных половых желез и мочеполового канала. Сперма выталкивается по длине всего мочеполового канала наружу. Нервный центр семяизвержения у млекопитающих расположен в поясничном участке спинного мозга.

Половые рефлексы самок во время полового акта

У самок во время полового акта проявляются те же рефлексы, что и у самцов.

Обнимательный рефлекс у самок проявляется в непротивлении половому акту. Обнимательный рефлекс - активный процесс.

Совокупительный рефлекс сводится к комплексу движений отдельных мышц туловища и половых органов, способствующих восприятию термических и механических раздражений рецепторов.

Рефлекс эрекции проявляется гиперемией половых органов и особенно шейки и тела матки, увеличением пещеристых тел клитора и преддверия влагалища.

Рефлекс эякуляции протекает в две фазы. Во время первой фазы изливается секрет вестибулярных желез. Вторая фаза эякуляции совпадает с моментом оргазма. В это время происходит сокращение мышц матки и шейки матки, которая выталкивает из канала шейки матки имеющуюся в ней слизь.

Видовые особенности полового акта у животных

Половой акт быка, барана, козла характеризуется кратковременностью. Производитель делает садку, вводит половой член во влагалище и заканчивает коитус одним резким совокупительным толчком. Это служит признаком эякуляции, поскольку она протекает одновременно. Продолжительность полового акта составляет 2-10 с.

Половой акт у лошадей специфичен тем, что у жеребца при приближении к кобыле одновременно с половым возбуждением наступает эрекция полового члена. Затем он сразу же проявляет обнимательный и совокупительный рефлексы. Через 5-10 с происходит эякуляция. Весь половой акт длится 1-3 минут.

Половой акт свиней продолжается 10-15 минут. Вслед за обнимательным рефлексом у хряка происходит эрекция, затем совокупление. Эякуляция продолжительная и составляет 8-10 минут.

Половой акт у собак характеризуется своеобразием течения рефлекса эрекции: увеличенная головка пениса ущемляется набухающими кавернозными телами преддверия влагалища самки («склещивание», «замок»). Затем происходит эякуляция в течение 4-5 минут. Продолжительность коитуса варьирует от 10 до 45 минут, иногда до 2 ч.

Методы осеменения

При разведении животных практикуются два метода осеменения: естественное и искусственное.

При естественном осеменении задача животновода заключается в отборе, подборе и спаривании производителя с соответствующей самкой для того, чтобы они могли осуществить половой акт (коитус).

При искусственном осеменении сперму подобранных к самкам производителей вводят специальными инструментами.

Естественное осеменение (спаривание) животных. Применяется несколько способов спаривания: ручной, варковый, вольный, косячный, классный, гаремный. Выбор способа спаривания зависит от вида животных, направления продуктивности, местных условий, размера и состава стада.

Ручное спаривание. При ручном спаривании проводят индивидуальный подбор маток к производителям, половой акт протекает под непосредственным контролем и наблюдением животновода. Этот метод позволяет вести точный учет осеменений, регулировать половую нагрузку, проводить ветеринарный осмотр. За одним жеребцом закрепляют 40-50 маток, за быком - 60-100, за бараном - 50-60, за хряком - 15-20.

Варковое спаривание. Этот способ даёт возможность использовать ценных производителей для осеменения маток, выявления охоты, бесплодия и стимуляции половой функции. Маток, намеченных к осеменению, заводят в просторную загородку (варок, баз), выпускают к ним пробника или сразу производителя, который сам выбирает маток в охоте и без вмешательства ухаживающего персонала осеменяет их.

Вольное спаривание. Производитель постоянно находится в стаде (специфический раздражитель половой функции самок). Наступление стадии возбуждения в этом случае ускоряется, протекает ярко, исключается возможность пропуска половой охоты, половой акт совершается в оптимальное время, в результате чего достигается высокий процент оплодотворяемости. Недостаток этого метода в том, что затрудняется учет осеменений, нельзя вести племенную работу в крупном стаде. Вольное спаривание имеет ограниченное применение, практикуется в основном в мясном скотоводстве и на мелких фермах. Нагрузка на одного самца - 35-50 маток.

Косячное спаривание. Применяют в табунном коневодстве. Жеребца-производителя содержат круглые сутки вместе с кобылами на пастбище под надзором табунщика, который регистрирует осемененных маток. За одним взрослым жеребцом закрепляют 20-35 кобыл, за молодым - 15-20, за старым - 12-15 кобыл.

Классное спаривание. Применяют в овцеводческих хозяйствах. Овец разбивают на отары с учетом бонитировочного класса и закрепляют за ними определенных баранов-производителей.

Гаремное спаривание. К каждому барану прикрепляют группу маток соответствующего бонитировочного класса. Баран-производитель пасется с ними и осеменяет их.

Контрольные вопросы

Каковы особенности строения половой системы у самок домашних животных разных видов?

В каком возрасте наступают половая и физиологическая зрелость?

Какие факторы регулируют проявление половой функции у домашних животных?

Какие стадии различают в половом цикле самок?

Какими признаками характеризуются феномены стадии возбуждения полового цикла? Каковы видовые особенности полового цикла у самок домашних животных?

В чем заключается синхронное и асинхронное формирование стадии возбуждения?

Чем отличаются полноценные половые циклы от неполноценных?

Какие бывают разновидности неполноценных циклов?

Какие анатомо-физиологические особенности характерны для половой системы самцов?

Из каких рефлексов слагается половой акт домашних животных? В чем состоят его видовые особенности?

Какие способы естественного осеменения самок применяют в животноводческой практике?

3. ИСКУССТВЕННОЕ ОСЕМЕНЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

В результате изучения данного раздела студент должен знать:

сущность и значение искусственного осеменения;

научные основы получения спермы от производителей;

методы получения спермы от производителей;

влияние кормления и содержания на половую активность производителей и качество спермы;

нормы использования производителей при естественном и искусственном осеменении;

химический состав спермы, строение и энергетику спер-миев;

действие факторов внешней среды на спермии;

значение и необходимость разбавления спермы;

синтетические и биологические среды для хранения спермы;

технологию разбавления и хранения спермы при разных температурных режимах;

технологию замораживания и хранения спермы в жидком азоте;

методы искусственного осеменения самок;

организацию работы по искусственному осеменению.

Уметь:

собирать и подготавливать искусственные вагины для получения спермы производителей;

определять качество спермы;

готовить среды для разбавления и хранения спермы производителей;

проводить искусственные осеменения самок разных видов животных.

Владеть навыками:

получения спермы на искусственную вагину от производителей;

оценки качества спермы;

искусственного осеменения коров, овец, свиней, кобыл.

3.1 Сущность искусственного осеменения и его значение в животноводстве

Искусственное осеменение в узком смысле слова означает введение спермы в половые пути самки при помощи специальных инструментов.

В широком понимании искусственное осеменение - это ряд технологических процессов и хозяйственных мероприятий, обеспечивающих отбор наиболее ценных производителей, сбалансированное кормление и оптимальный режим содержания и их полового использования, оценку и соответствующую обработку полученной спермы с целью последующего сохранения и рационального введения её в половые пути самки в наиболее подходящее время - в течение половой охоты.

Основное преимущество искусственного осеменения состоит в том, что оно позволяет получить от одного производителя больше потомков, чем при естественном осеменении. Используя искусственное осеменение, можно произвести замену низкопородного скота породистыми животными в 7-8 раз быстрее, чем при естественном осеменении. Во много раз ускоряется работа по выведению новых пород.

Искусственное осеменение используется при гибридизации: получение мулов, скрещивание коров и яков и других видов.

При искусственном осеменении исключается возможность заражения инфекционными и паразитарными заболеваниями. Искусственное осеменение предупреждает некоторые разновидности бесплодия.

3.2 Получение спермы и использование племенных производителей

Научные основы и технология получения спермы на искусственную вагину

Физиологической основой данного метода является воздействие соответствующими раздражителями на чувствительные нервные окончания пениса.

Среди чувствительных нервных окончаний пениса различают:

генитальные тельца, которые сосредоточены преимущественно в коже головки пениса, имеют вид колбочек, содержащих разветвления нервных волокон, воспринимают холод;

тельца Мейсснера, расположенные также поверхностно и являющиеся осязательными рецепторами;

тельца Фатер-Пачини, расположенные в толще ствола пениса, воспринимающие давление.

Эякуляция происходит под влиянием раздражения чувствительных к давлению нервных окончаний (тельца Фатер-Пачини). Наоборот, раздражение антагонистических рецепторов (воспринимающих холод и осязательных) тормозит эякуляцию. Следовательно, при получении спермы от производителей необходимо создавать условия для возбуждения рецепторов, воспринимающих давление, и устранять раздражение тормозных рецепторов (холодовых и осязательных).

Правильно подготовленная искусственная вагина должна иметь температуру в диапазоне 40-42°С, скользкую внутреннюю поверхность, давление 50-60 мм рт.ст. Даже незначительное понижение температуры (на 1-2°С) способно затормозить проявление половых рефлексов.

Методы получения спермы от производителей

Существуют следующие методы получения спермы от производителей:

1. Уретральные (сперму получают из мочеполового канала самца):

а) использование искусственной вагины;

б) фистульный метод;

в) метод мастурбации (раздражение полового член трени
ем о препуциальный мешок);

г) массаж ампул спермиопроводов (у крупных животных);

д) метод элекроэякуляции.

2. Влагалищные (сперму собирают из влагалища самки после осеменения):

а) губочный метод (стерильную губку вводят во влагали
ще самки и извлекают после полового акта);

б) влагалищный (собирают сперму из влагалища при по
мощи специальных инструментов после полового акта).

Виды торможения половых рефлексов и способы их устранения

При нарушении режима полового использования производителей могут возникать различные виды торможения половых рефлексов самцов.

Отрицательная индукция. Под влиянием постороннего, случайного раздражителя (новое место, присутствие посторонних лиц, неожиданный звук и пр.) появляется ориентировочная реакция на новое, неожиданное явление, вследствие чего половые рефлексы временно подавляются.

Профилактика. Необходимо заблаговременно приучать производителей к обстановке при получении спермы, не допускать присутствия посторонних лиц, соблюдать тишину.

Запредельное торможение наблюдается у сильно возбудимых производителей, долго не используемых. Вследствие чрезмерного полового влечения у них проявляется лишь обни-мательный рефлекс, а остальные тормозятся.

Профилактика. Следует выдержать производителя перед условным раздражителем в течение нескольких минут.

Дифференцировочное торможение возникает у производителей при нарушении правил получения спермы (низкая температура искусственной вагины, сухая внутренняя поверхность, неосторожные прикосновения к пенису и т.д.). Все эти погрешности ассоциируются у быков с присутствием техника по взятию спермы.

Профилактика. Необходимо сменить одежду техника или поручить взятие спермы другому лицу.

Торможение запаздывающего рефлекса возникает при чрезмерном промежутке между условным и безусловным раздражителями. Если производителя привести в манеж задолго до получения спермы, сначала наблюдается половое возбуждение, а затем он становится вялым и отказывается от садки. Поэтому нельзя преждевременно приводить производителей в манеж или откладывать получение спермы.

Профилактика. В случае вялого состояния назначить 10-15-минутную проводку.

Сонное торможение развивается у быков при длительном и частом получении спермы в однообразной обстановке. Такие быки долго стоят около подставного животного, обнюхивают и лижут его, иногда кладут голову на животное и впадают в полусонное состояние. Объясняется это тем, что в однообразной обстановке возбуждаются одни и те же нервные клетки коры больших полушарий, в связи с чем условный рефлекс начинает разрушаться.

Профилактика. Рекомендуется сперму получать через значительные промежутки времени (3-5 дней); чередовать садки с холостыми приводами быка; вводить новые раздражители путем перенесения места получения спермы; подкармливать производителя на месте получения спермы небольшим количеством концентратов.

Угасательное торможение проявляется отказом быка делать садку на животное, с которым он находится рядом в помещении. Это происходит потому, что при совместном содержании вид и запах подставного животного вызывает возбуждение условных половых рефлексов, но они не подкрепляются безусловными (садка) и постепенно угасают.

Профилактика. Необходимо сменить подставное животное на другое, которое находится в бычатнике, возможно, дальше.

Влияние кормления и содержания на половую активность производителей и качество спермы

На состояние здоровья, половую активность, уровень спермопродукции и качество спермы производителей большое влияние оказывают уровень и полноценность кормления, условия содержания, сезон года, метеорологические факторы.

Кормление производителей по энергетическому уровню должно быть таким, чтобы они постоянно находились в заводской кондиции. Во избежание ожирения или, напротив, снижения упитанности их ежемесячно взвешивают.

Рационы для производителей должны быть полностью сбалансированы по протеину и незаменимым аминокислотам, легкоусвояемым углеводам, витаминам, макро- и микробиогенным элементам.

Половая система самцов весьма чувствительна к дефициту протеина. Для поддержания половой потенции и высокого уровня сперматогенеза на 1 корм. ед. должно приходиться 135-150 г переваримого протеина.

На половую функцию большое влияние оказывает обеспеченность незаменимыми аминокислотами (лизин, метионин, триптофан).

В целях поддержания достаточно высокого уровня протеина и восполнения недостающих аминокислот в рационы производителей, наряду с высокобелковыми растительными кормами (соевый и подсолнечниковый шрот, горох, бобы), включают корма животного происхождения: молоко, яйца, мясокостную и рыбную муку.

Дополнительным источником полноценного протеина могут служить продукты микробиологической промышленности: гидролизные и углеводородные дрожжи (эприн, паприн).

Для нормальной половой функции важно определенное соотношение между протеином и легкоусвояемыми углеводами (0,8-1,0:1,0). В качестве источника легкоусвояемых углеводов целесообразно использовать молодую траву злаковых, тыкву, свеклу, кормовую патоку.

Для оптимизации половой функции производителей большое значение имеет обеспеченность жирорастворимыми витаминами (A, D, Е). Даже незначительный их дефицит может повлечь нарушение сперматогенеза и ухудшение качества спермы. Потребность в них удовлетворяется летом за счет молодой травы, зимой - травяной муки, моркови, витаминной тыквы, кормовых дрожжей. В случае недостатка этих кормов назначают водные эмульсии витаминов A, D, E путем дачи внутрь.

Из минеральных элементов питания организм производителей нуждается в кальции, фосфоре, магнии, сере, натрии, калии, железе, меди, кобальте, марганце, цинке, йоде. Они входят в состав биологически активных веществ (ферменты, гормоны, витамины), участвуют в регуляции осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, нервно-мышечной возбудимости.

Для покрытия недостающего количества минеральных веществ в кормах и питьевой воде применяют премиксы в виде брикетов, гранул, водных растворов.

При составлении рационов для производителей важно также соблюдать оптимальное соотношение между грубыми, сочными, концентрированными кормами. Одностороннее кон-центратное кормление ведет к заболеванию кетозом. Относительный избыток сочных и грубых кормов также нежелателен, поскольку рацион становится слишком объемистым, а это снижает половую активность и уровень спермопродукции.

Быков-производителей зимой содержат в специальных помещениях (бычатниках), в стойлах на привязи. Размер стойл: длина - 2,5 м, ширина - 2,0 м.

Пол в стойлах делают деревянным, керамзитобитумным или резинобитумным. Животных привязывают за толстый ременный ошейник двухконцевой цепью. Запрещается привязывать быков за носовое кольцо.

Весной, летом и осенью быков держат на свежем воздухе под навесом, оборудованном кормушками и поилками. Рядом с навесом устраивают из металлических труб индивидуальные выгульные дворики. Большое оздоровительное значение имеет пастьба быков на долголетних культурных пастбищах.

Быков ежедневно чистят щеткой или пылесосом, загрязненные места обмывают водой. Летом на территории племпред-приятия желательно иметь душевые площадки для быков. Дважды в год пpoизвoдят чистку и обрезку копыт. При этом для фиксации быков применяют станки специальной конструкции, благодаря чему исключается необходимость их повала.

На племпредприятиях с ограниченной земельной территорией применяют принудительный моцион быков-производителей.

Существует несколько способов принудительного моциона:

в кольцевом коридоре шириной 1 м с ограждением из металлических труб;

при помощи механического водила по кругу;

при помощи электромеханического агрегата монорельсом;

проводка за трактором (к прицепу трактора привязывают 4-6 быков, которые движутся со скоростью 2-3 км в час).

Нормы использования производителей при естественном и искусственном осеменении

При естественном спаривании за одним жеребцом закрепляются 40-50 маток, за быком - 50-60, за бараном - 50-60, за хряком - 15-20 маток.

При искусственном осеменении оптимальным является следующий режим взятия спермы на искусственную вагину:

для быков - 1 раз в 3-4 дня дуплетом;

для баранов - до 2-3 садок в день;

для хряков - 1 садка в 4-5 дней;

для жеребцов - 1 садка в день, шесть дней подряд, затем 1 день отдыха.

Ветеринарно-зоотехнический контроль при отборе, содержании и эксплуатации производителей на племпредприятиях и пунктах искусственного осеменения животных.

Предприятие искусственного осеменения относится к объектам строгого ветеринарного контроля; его задачи - гарантировать благополучие по инфекционным и инвазионным болезням, сохранить здоровье и высокую половую потенцию.

Современное предприятие по искусственному осеменению функционирует по закрытому режиму. Его производственная территория разделена на зоны, имеющие сплошное ограждение, а вход оборудован санпропускником. Для посещения предприятия посторонними лицами требуется специальное разрешение ветеринарной службы. Персонал, занятый уходом за производителями, регулярно проходит медицинское обследование.

На территории предприятия запрещается содержать маточное поголовье других видов. Корма для животных предприятия заготавливают в местности, благополучной по заразным болезням животных.

Ремонтный молодняк для комплектования племпредприя-тий выращивают на специальных станциях (элеверах), в строго изолированных условиях.

Совершенно недопустим ввод на территорию предприятия взрослых, бывших в эксплуатации производителей.

По прибытии на предприятие ремонтный молодняк выдерживают 30 суток в специальном карантинном помещении; за это время проводят комплекс диагностических исследований на инфекционные и инвазионные болезни.

При дальнейшем содержании производителей на предприятии проводят диагностические исследования:

быков на туберкулез, бруцеллез, лейкоз, лептоспироз, трихомоноз, кампилобактериоз - дважды в год;

баранов на листериоз, вирусный аборт, инфекционный эпидидимит - один раз в год;

хряков на туберкулез и бруцеллез - один раз, лептоспи-роз - два раза в год;

- жеребцов на сап, случную болезнь - один раз в год.
Помещения, в которых находятся производители, а также

предметы ухода и инвентарь содержат в чистоте и периодически дезинфицируют свежегашеной известью, едким натром и другими антисептиками.

Один раз в месяц проводят санитарный день. В случае подозрения на заразное заболевание производителя немедленно переводят в изолятор, а место, где он содержался, подвергают тщательной дезинфекции.

3.3 Физиология, биохимия и биофизика спермы

Химический состав спермы.

Сперма содержит 90-98% воды и 2-10% сухого вещества. Около 60% сухого вещества представляет белок. Главные составные части спермы - белки и липиды. В состав белка входят аминокислоты, содержащие серу.

Сперма быка и барана богата сахарами, из которых преобладает фруктоза. В сперме содержатся лимонная кислота, свободные аминокислоты, сорбитол, инозитол.

В сперме широко представлены биологически активные вещества: ферменты (кислая и щелочная фосфатаза, гиалурони-даза, глюкозидаза, амилаза, липазы, протеазы, оксидазы и др.),

антагглютинины, простагландины, гормоны (андрогены, эстрогены), витамины (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, ретинол).

В сухом веществе спермы содержится около 1% золы. Зольная часть содержит фосфор, кальций, магний, калий, натрий, хлор, цинк, железо, медь и ряд других элементов.

Строение спермиев.

Спермий имеет микроскопически малую величину. Общая длина спермия составляет 60-70 мкм.

Различают 5 поперечных участков спермия: головку, шейку, тело (средняя часть), жгутик (хвост) и концевой участок жгутика. Головка имеет длину 8-10 мкм, шейка - 1, средняя часть - 8-10, жгутик - 35-50, концевой участок жгутика - 3 мкм. На головку приходится 49% массы спермия, тело - 15, хвост - 36%. Головка является носителем генетического материала; шейка, тело и хвост - двигательная (локомоторная) часть спер-мия.

Головка представляет собой выпукло-вогнутую пластинку. Форма головки у барана и быка суживается к шейке, у хряка и жеребца - равномерно овальная. Головка состоит из акро-сомы (в виде двухслойного колпачка, прикрывающего передние 2/3 головки); системы перекрещивающихся фибрилл, образующих каркас оболочки; бокаловидной капсулы; кольцевого основания. Свыше половины массы головки составляет ядро. Хроматиновый материал ядра сконцентрирован преимущественно в нижней части головки.

Шейка является связующим звеном между головкой и средней частью. Это наиболее слабая, легкоповреждаемая часть спермия. В ней расположена проксимальная центриоль (центросома), исполняющая роль локомоторного центра. От нее берет начало осевая нить, состоящая из двух прочно спаянных между собой фибрилл. Осевая нить проходит по всей длине локомоторной части спермия, постепенно истончаясь.

Проксимальная центриоль окружена двумя базальными гранулами, имеющими вид колец элипсоидной формы. От каждой базальной гранулы отходит по 9 тонких волоконец - фибрилл, причем фибриллы наружного кольца в несколько раз толще соответствующих им фибрилл внутреннего кольца. Фибриллы соединены между собой и с осевой нитью тонкими нитями - спицами.

Кольцевые фибриллы содержат сократительные белки (скантин, спермозин), сходные по своему составу с актомиози-ном. При сокращении фибрилл хвост изгибается, причем одни фибриллы изгибают хвост вправо, другие - влево.

Фибриллы опоясаны спиральными элементами. Тело плотно обвито двойной спиралью; последняя заканчивается кольцевой центриолью, расположенной на границе тела и хвоста спермия. Хвост по всей длине, за исключением концевой части, опоясан тройной спиралью. Спиральные элементы придают жгутику прочность, не лишая его гибкости. В области тела они имеют митохондриальное происхождение. В митохондриях сосредоточены ферменты гликолитического и окислительного характера, участвующие в выработке энергии для движения спер-миев.

Спермии покрывает цитоплазматическая мембрана. Благодаря наличию в ее составе серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин) она устойчива к протеолитическим ферментам, щелочным и кислым растворам.

Спермии обладают подвижностью, которая необходима для достижения ими места оплодотворения и проникновения в глубь яйцеклетки.

Движение спермиев осуществляется в результате последовательных сокращений и расслаблений боковых фибрилл. Эти движения координируются импульсами, поступающими через осевую нить от проксимальной центриоли. В результате хвост спермия совершает хлыстообразные удары. При каждом ударе хвоста головка, обладая неустойчивостью в поперечном направлении, совершает поворот вокруг оси, что обеспечивает винтообразное движение спермия по прямой линии.

Скорость поступательного движения спермиев зависит от температуры, рН, вязкости среды и других факторов. При оптимальных условиях спермий движется со скоростью 5-6 мм/мин.

Важная особенность спермиев - способность к реотаксису, т.е. ориентированному движению против тока жидкости. Реотаксис играет большую роль в механизме сближения спермиев с яйцом.

Энергетика спермиев.

Главное отличие спермиев от других клеток - их способность к энергичному, активному движению за счет энергии движения и гликолиза.

Спермии являются факультативными анаэробами, т.е. могут жить и двигаться как в присутствии кислорода, так и в бескислородной среде.

Дыхание - основной биохимический процесс, обеспечивающий спермиев необходимой энергией для движения. Около 90% всей энергии спермии получают за счет дыхания. В процессе дыхания под влиянием кислорода окисляются углеводы, ли-пиды, белки и жиры. Прежде всего, окисляются простые сахара: фруктоза, глюкоза, затем другие вещества.

В результате дыхания образуются углекислота, вода и аммиак (при окислении белков), и выделяется большое количество энергии. При распаде одной грамм-молекулы фруктозы выделяется 680 тыс. малых калорий.

При отсутствии кислорода источником энергии является сахар (фруктоза и глюкоза), который усваивается путем гликолиза и фруктолиза.

Конечным продуктом фруктолиза является молочная кислота. За счет фруктолиза спермии получают около 10% энергии. Таким образом, фруктолиз служит лишь вспомогательным источником энергии.

Действие факторов внешней среды на спермии (температура, осмотическое давление, рН среды, химические вещества, свет и др.).

Повышение температуры до 40°С заметно активизирует спермиев, но при этом резко сокращается срок их жизни. При температуре 45°С спермии утрачивают оплодотворяющую способность вследствие инактивации ферментных систем, а при температуре 48°С погибают.

Постепенное понижение температуры замедляет движение спермиев, поскольку тормозятся дыхание и фруктолиз. При температуре 15°С движение становится колебательным, а после охлаждения до 5°С оно прекращается (температурный анабиоз).

Спермии не обеспечены защитными средствами против действия света. Прямые солнечные лучи убивают их за 20-40 мин. Неблагоприятен и сильный электрический свет. Рассеянный свет не оказывает вредного воздействия. Свежеполученная сперма быка и барана имеет нейтральную или близкую к нейтральной (рН 6,7-7,0) реакцию, хряка и жеребца - слабощелочную (рН 7,2-7,6).

Накопление водородных ионов тормозит процессы жизнедеятельности спермиев. При рН 6,3-6,4 наступает кислотный анабиоз. Дальнейшее увеличение кислотности вызывает гибель спермиев.

Сдвиг рН в щелочную сторону вначале активизирует спермиев, но при рН 7,8-8,0 наступает их гибель.

У сельскохозяйственных животных осмотическое давление спермы находится в пределах от 7,6 до 9,0 атм. (695 кПа).

Спермии, помещённые в среду с меньшим осмотическим давлением (гипотонические растворы), набухают, помещенные в среду с повышенным осмотическим давлением (гипертонические растворы) - сморщиваются; в том и другом случаях быстро наступает их гибель.

Ионы электролитов, находящиеся в плазме и в самих спермиях, могут оказывать на спермиев разнообразное действие: уплотнять или разрыхлять оболочку спермия; нейтрализовать электрический заряд; изменять проницаемость мембран, тормозить или, наоборот, активизировать метаболические процессы.

Электролиты состоят из катионов и анионов. Одно- и двухвалентные катионы существенно не изменяют выживаемость спермиев.

Анионы оказывают более сильное влияние, чем катионы, причем действие анионов зависит от валентности. Анионы хлоридов разрыхляют оболочку спермиев и разрушают липопроте-идный покров. Анионы фосфатов, сульфатов, цитратов, наоборот, уплотняют оболочку спермиев и стабилизируют электрический потенциал.

Большинство химических соединений для спермиев токсичны. Из неорганических веществ особенно ядовиты соли и окислы тяжелых металлов (ртуть, свинец), поскольку они блокируют ферментные системы спермиев. Вредно действуют на спермиев окислы цинка, алюминия, железа, меди, серебра; поэтому в практике искусственного осеменения пользуются стеклянными, пластмассовыми, хромированными, никелированными инструментами.

Пары летучих органических веществ (лизол, креолин, скипидар, формалин, нашатырный спирт, эфир, йодоформ, ксероформ) губительно действуют на спермиев даже на расстоянии.

Чрезвычайно сильно действуют на спермиев детергенты (моющие средства), неорганические кислоты (серная, соляная, азотная), ряд органических кислот (уксусная, молочная, масляная), окислители (йод, хлор, калия перманганат, перекись водорода).

Температурный шок спермиев и меры его предупреждения

Если сперму быстро охладить, то произойдет гибель значительной части спермиев. Такое явление носит название «хо-лодовый шок спермиев». Он начинает проявляться уже при охлаждении спермы от 40°С до 30°С, но наиболее выражен в диапазоне температур от +5°С до +15°С.

При холодовом шоке повреждаются мембраны спермия, митохондрии, фибриллы, нарушается ионное равновесие, синтез АТФ.

Наиболее эффективным защитным средством от температурного шока спермиев является желток куриного яйца. Механизм защитного действия желтка состоит в том, что содержащийся в нем лецитин легко адсорбируется на поверхности спермия, что делает цитоплазматическую мембрану более прочной и менее поддающейся деформации при воздействии резких температурных перепадов.

Дополнительным средством предупреждения температурного шока спермиев может служить медленное охлаждение спермы до +2…+4°С, при этом спермии успевают адаптироваться к более низким температурам.

Естественный и искусственный анабиоз спермиев.

Неподвижное состояние спермиев, при котором они сохраняют жизнеспособность, называется анабиозом.

В хвосте придатка семенника поддерживается слабокислая реакция среды (рН 6,3-6,4), благодаря чему спермии находятся в состоянии естественного анабиоза. Длительному сохранению жизни спермиев, помимо этого, способствуют пониженная температура, вязкий секрет канала придатка, плотное расположение спермиев, обильное снабжение питательными веществами и быстрое удаление продуктов метаболизма. В хвосте придатка спермии сохраняют подвижность до 2 месяцев, оплодотворяющую способность - в течение 1 месяца.

Благодаря анабиозу расход энергетических ресурсов на процессы жизнедеятельности спермиев и накопление продуктов метаболизма резко тормозятся, что увеличивает срок их жизни вне организма.

Это явление широко используется в искусственном осеменении. Достаточно сказать, что все существующие способы кратковременного и длительного хранения спермы основаны на создании и поддержании анабиоза. В настоящее время известно несколько методов создания искусственного анабиоза спермиев:

понижение температуры до +2…+4°С;

глубокое охлаждение спермиев (до -196°С);

снижение рН спермы до 6,3-6,4 применением органических кислот (угольная, лимонная и др.);

применение химических ингибиторов метаболических процессов в спермиях (хелатон и др.).

Макроскопическая оценка спермы (объем, цвет, запах, консистенция)

Оценка качества свежеполученной спермы проводится по нескольким показателям. Определяют цвет, запах, консистенцию и объем эякулята (табл. 1). Если какой-либо показатель не соответствует норме, эякулят выбраковывают.

Оценка качества свежеполученной спермы

Таблица 1

Производи-тель	Макроскопическая оценка
	цвет	запах	консистенция	Объем эякулята, мл
Баран	Белая с желтоватым оттенком	Без запаха или с запахом жиропота	Сметанообразная	1-3
Бык	Белая или желтоватая	Без запаха или с запахом парного молока	Сливкооб-разная	3-10
Хряк	Молочно-белая с сероватым оттенком	Без запаха	Водянистая	100-1000
Жеребец	Серовато-белая	Без запаха	Водянистая	30-200

Микроскопическая оценка спермы (густота, активность, концентрация, процент патологических форм спермиев).

Применяют метод визуальной оценки эякулята по густоте. В этом случае сперму относят к одной из следующих категорий: густая, средняя или редкая. К исследованию допускается сперма быков, хряков и жеребцов с оценкой густая (Г) и средняя (С), сперма баранов только густая (Г).

...