Акушерство, гинекология и биотехника воспроизводства животных

Оценку на подвижность (активность) проводят в раздавленной капле, для чего на чистое подогретое предметное стекло наносят каплю свежеполученной спермы, накрывают ее покровным стеклом. Стекло помещается на электрообогревательный столик, установленный на предметном столике микроскопа. Визуальную микроскопическую оценку проводят в затемненном поле зрения при увеличении в 140 или 280 раз. При этом определяют не активность отдельных спермиев, а процент спермиев с прямолинейным поступательным движением (ППД) во всем поле зрения микроскопа. Результаты оценки выражают в баллах. Принята 10-балльная оценка, причем каждый балл соответствует 10% спермиев с ППД. Свежеполученная сперма считается пригодной, если её подвижность: не менее 8 баллов - для барана и быка, 7 баллов - для хряка и 6 баллов - для жеребца.

Концентрация спермиев определяется в каждом эякуляте, эти данные необходимы для расчета кратности разбавления спермы, которая устанавливается с таким расчетом, чтобы в каждой дозе разбавленной спермы было предусмотренное ГОСТом число спермиев.

Концентрацию спермиев можно определить несколькими методами: подсчетом в камере Горяева, по оптическому стандарту, при помощи фотоэлектроколориметра, электронным счетчиком частиц.

Достаточно точным методом определения концентрации спермиев является подсчет в камере Горяева. Однако он утомителен и требует много времени - 15-20 мин. на оценку каждого эякулята. Поэтому в настоящее время он используется лишь как вспомогательный. Применение оптического стандарта основано на том, что чем больше мутность исследуемой спермы, тем выше концентрация спермиев. Этот метод легко и быстро выполним, но по точности значительно уступает прямому подсчету спермиев. Применение фотоэлектроколориметра (ФЭК-56 или КФК-2) позволяет оценить концентрацию спермиев за 1-2 мин.

Концентрация спермиев определяется в млрд в 1 мл спермы. Допускается для использования сперма со следующей концентрацией: быка - 1-2 млрд/мл, барана - 2-4 млрд/мл, хряка и жеребца - 0,15-0,4 млрд/мл.

Содержание патологических форм спермиев определяют периодически. На предметном стекле к капле спермы добавляют краситель (1-10%-ный водный или спиртовой раствор эозина) в соотношении 1:2 или 1:3. Смесь спермы с краской выдерживают 3-5 мин., после чего делают три мазка и просматривают их под микроскопом с иммерсионной системой.

Подсчитывают 100-200 спермиев, выделяя патологические формы и определяя их процентное содержание. К ненормальным формам относят спермии с измененными головкой (уменьшенная, круглая, несимметричная, укороченная, асимметричная, заостренная, двойная, без чехла), шейкой (двойная или ломаная, наклоненная к телу), телом (изогнутое, ломаное, удвоенное, свернутое) или хвостом (изогнутый, двойной, с извитым и оголенным концом, скрученный).

Максимальный процент патологических форм спермиев: у барана - 14, быка - 18, хряка - 20, жеребца - 25.

3.4 Разбавление, хранение и транспортировка спермы

Значение и необходимость разбавления спермы

Во время эякуляции к содержимому эпидидимиса примешиваются секреты придаточных половых желез. Они изменяют рН среды, насыщают плазму электролитами (соли натрия, калия, магния); последние вызывают разрушение липопротеидного покрова спермиев. Отмеченные сдвиги обуславливают переход спермиев из анабиоза в активное состояние; это, в свою очередь, приводит к быстрой их гибели.

Непосредственными причинами сокращения срока жизни спермиев вне организма являются:

истощение источников энергии в спермальной плазме и самих спермиях;

интоксикация продуктами жизнедеятельности спермиев;

разрушение липопротеидного покрова, набухание мембран и снятие электрического заряда;

отрицательное действие находящихся в сперме и размножающихся в ней микроорганизмов;

температурные перепады.

Следовательно, для продления срока жизни спермиев во внешней среде требуется:

уменьшить активность спермиев;

обеспечить их дополнительными источниками энергии;

защитить мембраны спермиев от разрушения;

предотвратить накопление токсических продуктов метаболизма;

блокировать размножение находящихся в сперме микроорганизмов;

повысить устойчивость спермиев к температурным перепадам и криогенным воздействиям.

Это достигается применением специальных разбавителей.

Помимо защитных функций, разбавление спермы облегчает дробление эякулята на порции (спермодозы). Это особенно существенно для животных с маточным типом естественного осеменения (свиньи, лошади), поскольку спермодоза наряду с нормативным числом подвижных спермиев должна быть достаточно объемной.

Синтетические и биологические среды для хранения спермы.

Разбавители могут быть биологическими и синтетическими (искусственными) средами. Из биологических сред использовалось коровье молоко, кокосовое молоко, 7%-ный раствор пчелиного меда, а также томатный сок.

Применяемые в настоящее время разбавители спермы сельскохозяйственных животных относят к синтетическим средам.

Синтетическая среда обычно состоит из трех и более компонентов, например, глюкозо-цитратно-желточная среда (ГЦЖ).

Основные компоненты разбавителей и их роль.

В состав большинства разбавителей входят следующие компоненты:

Сахара (глюкоза, лактоза). Служат источником энергии для спермиев. Помимо этого они участвуют в поддержании осмотического давления, понижают электропроводность среды, предохраняют спермии от потерь электрического заряда.

Цитрат натрия. Создает буферность среды, нейтрализует конечные продукты жизнедеятельности спермиев, связывая ионы кальция и тяжелых металлов.

Трис-буфер (2-амино-2-гидроксиметил-1, пропандиол). Устойчиво удерживает первоначальную рН среды, обладает осмотическим действием, устраняет явления дыхательного ацидоза в спермиях.

Трилон Б (хелатон, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты). Образуя временные связи с ионами кальция, тормозит активность протеаз, АТФаз и других ферментов, участвующих в метаболических процессах в спермиях.

ЭДТА (тринатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты). Подобно трилону Б, образует хелатные комплексы с ионами кальция, тем самым блокирует активность ферментных систем спермиев.

Сульфат аммония. Предохраняет от разрушения сульф-гидрильные группы в мембранах спермиев, задерживает выход электролитов в окружающую среду.

Глицерин. Обладает криопротекторными свойствами, легко проникает внутрь спермия, понижает температуру замерзания и препятствует образованию кристаллов связанной воды, что позволяет избежать повреждений клеточных структур. Благодаря высокой гидрофильности препятствует дегидратации цитоплазмы.

Желток куриных яиц. Содержит лецитин и липопротеины, которые создают на поверхности спермия адсорбционный слой, предохраняющий его от холодового шока.

Спермосан ППК. Комплексный антибактериальный препарат, состоящий из пенициллина, полимиксина, канамицина. Такая комбинация эффективно тормозит размножение микроорганизмов в сперме.

В состав некоторых разбавителей входят антиоксиданты (токоферол), загустители (гуммиарабик), свободные аминокислоты (гликокол, аргинин) и другие компоненты.

Санитарно-гигиенические требования к приготовлению сред и разбавлению спермы.

Для приготовления сред и разбавления спермы отводят специально оборудованное лабораторное помещение со средствами стерилизации воздуха и предметов (бактерицидные лампы).

Колбы, мерные цилиндры, пипетки, бумажные фильтры и другие принадлежности накануне взятия спермы стерилизуют в сушильном шкафу при температуре 130-150оС; перед использованием их переносят в термостат с постоянной температурой 37-36оС.

Для приготовления сред используют дистиллированную воду, имеющую рН 6,8-7,0. Пригодны только химически чистые и проверенные на безвредность для спермиев сухие компоненты. Их хранят в герметически закрытых стеклянных банках в темном месте. Яйца используют только свежие (со сроком хранения до 7 суток), полученные от здоровых кур при выгульном их содержании.

Хранение спермы при температуре +2…+5°С.

Сперму, сохраняемую при +2…+5°С, разбавляют глюко-зо-цитратно-желточной, молочно-желточной, глюкозо-цитратно-желточной с хелатоном и аргинином, гликокол-цитратно-жел-точной средами.

После разбавления сперму расфасовывают в одноразовые стерильные полиэтиленовые ампулы, полиэтиленовые пробирки или во флаконы из-под антибиотиков; их обертывают теплоизолирующим материалом (для постепенного охлаждения), заключают в полиэтиленовый пакет. Пакеты с расфасованной спермой вкладывают в широкогорлый термос со льдом или помещают на полку бытового холодильника. Сперму быков и хряков используют в течение трех суток, барана - в течение суток.

Хранение спермы при температуре +16…+20°С.

Вандемарк и Шарма из Иллинойского университета (США) в 1957 г. сообщили о разработанном ими методе краткосрочного хранения спермы быков без охлаждения. Для иммобилизации спермиев они применяли угольную кислоту, которую получали посредством насыщения углекислым газом специального разбавителя (ИВТ) до величины рН 6,3-6,35. Разбавленную сперму хранили в запаянных стеклянных ампулах, заполненных на 2/3 объема, при 18-20°С. Сперма была пригодна для осеменения в течение 3 суток.

В среде, предложенной А.А. Зальцманом (ТВТ-12), угольная кислота была заменена на лимонную кислоту.

Краткосрочное хранение спермы при плюсовых температурах путем блокирования метаболических процессов в сперми-ях основано на использовании трилона Б (хелатона). Среды с хелатоном получили широкое применение в практике искусственного осеменения свиней. Наиболее эффективной оказалась глюкозо-хелато-цитратно-сульфатная среда (ГХЦС-среда).

Разбавленную ГХЦС-средой сперму хранят и используют в течение 3 суток.

Замораживание и хранение спермы при температуре -196°С в жидком азоте.

Для замораживания пригодна сперма быка с активностью спермиев не ниже 8 баллов и концентрацией их не менее 0,8 млрд в 1 мл.

Замораживают сперму быков в гранулах (0,1-0,2 мл). Эта расфасовка обеспечивает более эффективное использование сосудов Дьюара для хранения спермы, несколько лучшую выживаемость и оплодотворяющую способность спермиев. После оценки сперму разбавляют средой № 1 (11%-ный раствор лактозы - 63 мл, желтка - 30 мл, глицерина - 7 мл) в соотношении 1:1, затем средой № 2 (11%-ный раствор лактозы - 81,5 мл, желтка - 15 мл, глицерина - 3,5 мл), доводят степень разбавления до нужного показателя. Для замораживания спермы гранулами по 0,5-1 мл используют среду: вода дистиллированная - 100 мл, лактоза - 11,5 г, желток куриного яйца - 20 мл, глицерин - 5 мл.

После разбавления сперму охлаждают при +2…+5оС в течение 4-7 ч. Затем берут фторопластовую пластину, на которой с двух сторон имеется по 300-324 лунки для накапливания спермы, обеззараживают ее с помощью бактерицидных ламп, опускают в широкогорлый сосуд с жидким азотом и охлаждают до тех пор, пока прекратится кипение азота. Охлажденную пластинку приподнимают над поверхностью жидкого азота и при помощи шприца наносят разбавленную сперму объемом по 0,1 мл в каждую лунку. Спустя 2-3 минут после нанесения спермы в последнюю лунку, пластинку погружают в жидкий азот на 1-2 мин. После этого, вынув пластинку, замороженные гранулы собирают в пластмассовые коробочки с небольшими отверстиями (или в марлевые мешочки) и хранят их в жидком азоте. Главным недостатком замораживания спермы в гранулах является их незащищенность.

Под руководством Ф.И. Осташко разработана Харьковская технология замораживания спермы в облицованных (покрытых тонкой полимерной пленкой) гранулах. Во Франции предпочитают быстро замораживать сперму в пайетах («соломинках»), которые одновременно служат инструментом для осеменения коров. Для замораживания спермы в пайетах по французской технологии (профессор Кассу) используют среды «Лецифос» и «Криоцифос». Расфасовывают сперму в пайеты объемом 0,5 мл.

Для разбавления и замораживания спермы по Байсогаль-ской технологии (Литовская технология) используют среду ЛЦГЖС. Расфасовывают сперму в пайеты объемом 0,25 мл с расчетом, чтобы после оттаивания в дозе спермы содержалось не менее 15 млн подвижных спермиев.

Длительность хранения замороженной спермы в жидком азоте на племпредприятиях осуществляют в специальных помещениях (хранилищах), в которых установлены стационарные емкости ХБ-0,5 или КВ-6202.

Транспортируют сперму и хранят на пунктах искусственного осеменения в сосудах Дьюара различной емкости (от 4 до 50 л жидкого азота).

Азот доставляется на пункты искусственного осеменения в транспортных резервуарах, установленных на автомобилях высокой проходимости.

Размораживание спермы, хранящейся в жидком азоте (при температуре -196°С).

Режим оттаивания замороженной спермы приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Размораживание спермы

Про-изводи-тель	Способ фасовки спермы и доза, мл	Температура размораживания, оС	Порядок размораживания	Продолжительность размораживания, с
Бык	Необлицованные гранулы по 0,1-0,2	40-42	Ампулу или флакон с 1 мл 2,9%-ного стерильного раствора цитрата натрия выдерживают на водяной бане 2-3 мин., затем в теплый раствор опускают 1 гранулу	5-8
	Необлицованные гранулы по 0,5	40-45	Флакон со стерильным раствором цитрата натрия выдерживают на водяной бане 2-3 мин., затем в него опускают 2 гранулы	90-120
	Облицованные гранулы по 0,25	40	Дозу спермы опускают в водяную баню пинцетом с широкими браншами	8-10
	Пайеты по 0,25	38	Погружают пинцетом в водяную баню заводской пробкой вниз, оставляя верхний конец ее на 0,5-1 см выше поверхности воды	10-11
Баран	Необлицованные гранулы по 0,2	70-80	В разогретый водяной или электрический оттаиватель засыпают одновременно до 20 гранул; размороженная сперма стекает в стерильный флакон	До полного размораживания
Жеребец	Алюминиевые пакеты по 25	40	Пакет погружают пинцетом в водяную баню и слегка покачивают	45-50
	Необлицованные гранулы по 0,5	40	В стерильную коническую колбу быстро насыпают гранулы в один слой и погружают колбу в водяную баню	До полного размораживания

3.5 Технология искусственного осеменения самок

Методы искусственного осеменения самок: влагалищный, цервикальный, маточный, трубный.

Выбор способа искусственного осеменения зависит от вида животного и, главным образом, от типа естественного осеменения. С учетом того, куда попадает сперма при коитусе, животных подразделяют на две группы: с влагалищным (жвачные) и с маточным типом естественного осеменения (свиньи, кобылы, собаки). Различают несколько методов искусственного осеменения: влагалищный, цервикальный, маточный, яйцепровод-ный.

При влагалищном методе искусственного осеменения сперма вводится при помощи шприца - катетера во влагалище, на влагалищную часть шейки матки.

Цервикальный метод является основным для коров и овец. Сперма этим методом вводится в канал шейки матки на различную глубину.

Маточный метод искусственного осеменения практикуется для свиней и кобыл. Сперма при этом методе попадает непосредственно в полость матки.

Яйцепроводный метод искусственного осеменения широко используется в птицеводстве.

Визуально-цервикальный способ искусственного осеменения коров и телок.

Осеменение коров и телок проводят с помощью влагалищного зеркала и шприца-катетера. Сперма вводится в церви-кальный канал на глубину 3-4 см под контролем зрения.

Выявляют корову в охоте при помощи быка-пробника. Заводят корову в манеж пункта искусственного осеменения, фиксируют в станке. Проводят туалет наружных половых органов, обмывая их теплым раствором фурацилина из кружки Эсмарха. Насухо вытирают вульву стерильной салфеткой. Шприц-катетер стерилизуют, используя растворы, налитые в четыре флакона. В первом, третьем и четвертом флаконах находится 0,9%-ный стерильный раствор NaCI, в третьем и четвертом - при t° = 38-40°С, во втором флаконе - 70%-ный спирт. Снаружи после каждого осеменения шприц-катетер протирают стерильной салфеткой, а затем тампоном, смоченным 96%-ным спиртом. Затем его промывают во флаконе № 1 5-6 раз, набирая и выливая 0,9%-ный раствор NaCI в сливную чашу. Далее 3-4 раза промывают из флакона № 2, 3 и 4. Затем набирают сперму в шприц-катетер. Влагалищное зеркало обрабатывают следующим образом: моют в теплом 2-3%-ном растворе двууглекислой соды; обильно промывают водой; насухо вытирают стерильным полотенцем; фламбируют; орошают стерильным 0,9%-ным раствором NaCI. При помощи зеркала раздвигают наружные половые губы и под контролем зрения вводят шприц-катетер на глубину 3-4 см. Затем нажимают на поршень и вводят дозу спермы.

Повторно корову осеменяют через 10-12 часов.

Основной недостаток этого способа состоит в том, что влагалищное зеркало сильно раздражает половые органы коровы.

Цервикальный, с ректальной фиксацией шейки матки, способ искусственного осеменения коров и телок.

Выявляют корову или телку в охоте при помощи быка-пробника. Её фиксируют в станке манежа пункта искусственного осеменения. Проводят туалет наружных половых органов, который заключается в промывании половых губ теплым раствором фурацилина (1:5000).

В набор инструментов для этого способа входят стерильные одноразовые инструменты: полистироловая пипетка длинной 45 см, переходная муфта, двухграммовый полиэтиленовый шприц, пятипалая перчатка. Пакеты с инструментами протирают тампонами с 96%-ным спиртом, надрезают стерильными ножницами, вынимают и собирают инструмент. Набирают в подготовленный инструмент 1 мл спермы. На левую руку надевают полиэтиленовую перчатку и орошают ее водой. Вводят пипетку до упора в свод влагалища и удерживают ее правой рукой. Левую руку в перчатке вводят в прямую кишку, освобождают ее от кала, захватывают через стенку кишки шейку матки и фиксируют ее в руке. Правой рукой вводят пипетку в канал шейки матки на глубину 4-6 см и выталкивают сперму. Затем извлекают инструмент из влагалища, а левой рукой делают массаж шейки матки. Этот способ наиболее прогрессивный: инструменты стерильны, проводится массаж шейки матки, нет влагалищного зеркала. За счет этих преимуществ удается повышать оплодотворяемость на 10-12% по сравнению с визоцервикаль-ным способом.

Мано-цервикальный способ искусственного осеменения коров.

Осеменяют только коров, телок не осеменяют по причине узости влагалища. Выявляют корову в охоте при помощи быка-пробника. Заводят корову в манеж пункта искусственного осеменения, фиксируют в станке. Проводят туалет наружных половых органов, обливая их теплым раствором фурацилина из кружки Эсмарха. Насухо вытирают вульву стерильной салфеткой.

Для этого способа искусственного осеменения промышленность выпускает набор стерильных одноразовых инструментов: полиэтиленовая ампула, полиэтиленовый катетер длиной 75 мм, трехпалая полиэтиленовая перчатка. Ампулу (её кончик) обрезают, присоединяют к ней катетер. Набирают дозу спермы в 1 мл. На правую руку надевают перчатку, опрыскивают её 0,9%-ным стерильным раствором NaCI. В левую руку берут инструмент со спермой. Правую руку вводят во влагалище, находят шейку матки и делают массаж. Руку отводят назад, но пальцы не вынимают из влагалища. Левой рукой подают инструмент со спермой в правую, которую продвигают вперед, нащупывают канал шейки матки и вводят катетер на глубину 7-8 см. Выдавливают из ампулы сперму и, не разжимая пальцев, руку отводят назад, инструмент опускают на дно влагалища. Затем находят шейку матки и ещё раз делают массаж. Захватывают инструмент и выводят руку из влагалища. Преимущества способа: делается массаж шейки матки, инструменты стерильны, способу легко научиться, глубина введения в канал шейки матки большая. При осеменении этим способом повышается оплодотворяемость на 6-8% по сравнению с визо-цервикальным.

Способы искусственного осеменения овец.

После выборки овцы в половой охоте бараном-пробником ее перегоняют в манеж пункта искусственного осеменения и фиксируют в станке. Наружные половые органы обрабатывают тампоном, смоченным кипяченой теплой водой. Осеменяют овец визо-цервикальным и влагалищным способами.

Используют влагалищное зеркало и шприц-катетер небольшого размера (микрошприц). Влагалищное зеркало после осеменения каждой овцы обрабатывают в горячем 3%-ном растворе двууглекислой соды, обильно промывают водой, насухо вытирают стерильным полотенцем, фламбируют и орошают стерильным 1%-ным раствором хлорида натрия. Микрошприц после каждого осеменения обрабатывают в следующем порядке. Снаружи вытирают стерильной салфеткой, затем тампоном, смоченным 96%-ным спиртом. Далее шприц обрабатывают, последовательно промывая во флаконах № 1, 2, 3 и 4 по 3-4 раза в каждом. Во флаконах № 1, 3, 4 находится стерильный раствор 1%-ного NaCl, во флаконе № 2 - 70%-ный спирт. Затем набирают в микрошприц 1 мл спермы барана. При помощи влагалищного зеркала открывают наружные половые губы и под контролем зрения вводят микрошприцем в канал шейки матки на глубину 1-2 см дозу спермы. Доза спермы свежеприготовленной составляет 0,05 мл, доза спермы разбавленной - 0,1-0,15 мл. После осеменения каждой овцы шприц-катетер снаружи вытирают стерильной салфеткой, а затем тампоном, смоченным 96%-ным спиртом.

Повторно овцу осеменяют через 10-12 часов.

Влагалищным способом осеменяют ярок. Из-за узости влагалища сперму вводят во влагалище (парацервикально) без применения влагалищного зеркала. Для введения спермы используют стеклянный шприц-катетер (микрошприц) или шприц-полуавтомат. Объём вводимой во влагалище спермы увеличивают в 2-3 раза по сравнению с визоцервикальным способом.

Искусственное осеменение свиней разбавленной спермой (способ ВИЖа).

После выбора в половой охоте хряком-пробником свиноматок перегоняют в манеж для осеменения и размещают в индивидуальных станках. Перед осеменением наружные половые органы свиньи обмывают раствором фурацилина (1:5000).

При осеменении разбавленной спермой дозу спермы вводят из расчета 1 мл на 1 кг массы свиньи, но не более 150 мл. Для осеменения используют набор ПОС-5 (полиэтиленовый для осеменения свиней). Перед введением спермы флакон с ней подогревают на водяной бане 7-10 минут при температуре 37оС, соединяют с полиэтиленовым катетером при помощи полиэтиленовой муфты, который вводят в половые пути свиньи на глубину 35-40 см. Приподнимают флакон выше спины животного, переворачивают его и, слегка нажимая рукой, вводят сперму.

Повторно свиней осеменяют через 24 часа.

Искусственное осеменение свиней неразбавленной спермой (фракционный способ).

После подготовки животного в матку вводится катетер прибора УЗК-5 (универсальный зонд-катетер) до упора (глубина 35-40 см). Сначала вводится сперма в объеме 50 мл (первая фракция), затем глюкозо-солевой раствор (заполнитель) в объеме 100 мл (вторая фракция), после чего в матку накачивают воздух (третья фракция). Такой способ обеспечивает максимальное продвижение спермиев к яйцепроводам.

Повторно свиноматку осеменяют через 24 часа.

Технология искусственного осеменения кобыл мануальным способом.

После выбора жеребцом-пробником кобылы ее фиксируют в станке. Бинтуют хвост и отводят его в сторону. Наружные половые органы обмывают кипяченой теплой водой и вытирают насухо салфеткой. При мануальном способе используют резиновый катетер Иванова и шприц объемом 50 мл, а также стерильные одноразовые полиэтиленовые перчатки.

После оценки спермы в шприц набирают дозу объемом 20-40 мл. На правую руку надевают стерильную перчатку и орошают ее 1%-ным стерильным раствором NaCl. Рукой в перчатке берут катетер Иванова и продвигают его в канал шейки матки на глубину 10-13 см. Широкий конец катетера поднимают левой рукой чуть выше крупа кобылы. Помощник присоединяет шприц со спермой к широкому концу катетера и вводит сперму.

Повторно кобылу осеменяют через 24 часа.

Технология искусственного осеменения кобыл визуальным способом.

После определения половой охоты жеребцом-пробником кобылу фиксируют в станке. Бинтуют хвост и отводят его в сторону. Наружные половые органы обмывают кипяченой теплой водой и вытирают насухо стерильной салфеткой.

При визуальном способе осеменения используют влагалищное зеркало и стеклянный или эбонитовый катетер длиной 50 см. После стерилизации влагалищное зеркало вводят в половые пути и раскрывают наружные половые губы. Под контролем зрения катетер через зеркало вводят в цервикальный канал на глубину 10-12 см. К стеклянному катетеру присоединяют шприц и вводят дозу спермы от 20 до 40 мл.

Повторно кобылу осеменяют через 24 часа.

3.6 Организация искусственного осеменения животных

Организация работы по искусственному осеменению животных в Российской Федерации.

Организационную структуру службы искусственного осеменения возглавляет Департамент по племенной работе Министерства сельского хозяйства Российской Федерации.

В каждом субъекте Российской Федерации работу по искусственному осеменению возглавляют областные или краевые департаменты по племенной работе.

В их подчинении находится областное или краевое унитарное предприятие по племенной работе в животноводстве (племпредприятие). Племпредприятие осуществляет деятельность в масштабах республики, края, области.

Племпредприятие находится на полном хозяйственном расчете и покрывает издержки производства взиманием платы за поставляемую спермопродукцию. Порядок расчета хозяйств с племпредприятием определяется ежегодно заключаемым типовым договором.

Основными задачами племпредприятий являются:

обеспечение хозяйств спермой высококлассных племенных производителей;

составление плана племенной работы и искусственного осеменения животных, осуществление контроля за его выполнением;

организация курсов по подготовке и повышению квалификации специалистов по искусственному осеменению;

оказание помощи хозяйствам в открытии пунктов искусственного осеменения;

обеспечение пунктов необходимым инструментом, материалами, криогенным оборудованием и хладагентом (жидким азотом).

Организация искусственного осеменения на комплексах и фермах промышленного типа.

На фермах обычного типа для проведения искусственного осеменения животных организуют стационарные пункты, работающие с привозной спермой.

Пункт искусственного осеменения коров и телок располагают на территории молочной фермы как можно ближе к животноводческим объектам.

Маршрутно-кольцевая форма. Для небольших молочных ферм более приемлема маршрутная форма организации искусственного осеменения, при которой специалист, располагая транспортным средством, объезжает все молочные фермы хозяйства либо на договорных началах обслуживает несколько хозяйств.

Звеньевая форма организации воспроизводства стада. В хозяйстве создается звено, возглавляемое ветврачом-гинекологом, оно комплексно решает вопросы искусственного осеменения и интенсификации воспроизводства стада. В состав звена включают операторов (техников) искусственного осеменения и зоотехника-селекционера.

Кооперативная форма. В зависимости от объема выполняемой работы штат кооператива может состоять из 2-6 человек: оператор искусственного осеменения, ветврач-консультант, экспедитор. Кооператив закупает на племпредприятии замороженную сперму быков-производителей и использует ее в соответствии с планом племенной работы, разрабатываемым специалистами племпредприятия. В качестве дополнительных услуг проводит ректальное исследование на стельность, клинико-гинекологическое исследование и лечение животных с гинекологическими болезнями.

Обязанности техника (оператора) по искусственному осеменению животных.

В обязанности оператора по искусственному осеменению крупного рогатого скота входят поддержание чистоты на пункте и периодическая его дезинфекция; организация выбора животных для осеменения; контроль состояния половых путей самок перед осеменением; проведение искусственного осеменения с соблюдением гигиены; участие в ректальном исследовании коров и телок на стельность и в проведении гинекологической диспансеризации; ведение первичного учета осеменений и отелов по установленным формам.

Документация по учету результатов искусственного осеменения и отчетности пунктов.

На пункте искусственного осеменения животных техник (оператор) пo воспроизводству заполняет ордера на поступающую сперму, делает записи в журнале или индивидуальных карточках об осеменении животных, о результатах диагностических исследований на беременность и получении приплода, ежемесячно составляет отчеты о проделанной работе.

На крупных фермах переходят на использование компьютерной базы данных. Компьютеризация значительно упрощает контроль за состоянием каждого животного.

Данная система универсальна, т.е. может быть использована при разведении крупного рогатого скота, свиней, лошадей и других видов животных.

Контрольные вопросы.

Сущность и значение искусственного осеменения.

Каковы физиологические особенности спермы самцов домашних животных разных видов?

Каково воздействие внешних факторов (свет, температура и др.) на спермии вне организма самца?

Какие существуют методы получения спермы от производителей?

В чем заключается сущность классификации оценки качества спермы (макро- и микроскопическая оценка)?

Какие методы и средства используют для разбавления и хранения спермы?

В чем преимущества и отличия разных способов искусственного осеменения самок?

Какие методы искусственного осеменения применяют в скотоводстве, коневодстве, свиноводстве, овцеводстве, птицеводстве?

Какие факторы влияют на эффективность искусственного осеменения?

В чем заключается работа племпредприятий и пунктов искусственного осеменения животных?

Каковы особенности ветеринарного обслуживания производителей при искусственном осеменении?

4. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЯ БЕРЕМЕННОСТИ

В результате изучения данного раздела студент должен знать:

продвижение и выживаемость яйцеклетки и спермия в половых путях;

процесс оплодотворения у животных;

течение и продолжительность беременности у самок сельскохозяйственных животных;

методы определения беременности у животных.

Уметь:

- определять беременность у самок разных видов живот
ных клиническими и лабораторными методами.

Владеть навыками:

- диагностики сроков беременности у коров, кобыл и дру
гих животных.

4.1 Продвижение и выживаемость яйцеклетки

В момент овуляции яйцеклетка, окруженная лучистой короной, вместе с фолликулярной жидкостью выделяется в брюшную полость. Вследствие тесной связи яйцевода с яичником яйцеклетка обычно попадает на бахромку яичника. Бахромка в это время по причине наполнения ее сосудов кровью становится упругой и охватывает яичник. Попаданию яйцеклетки в яйце-провод способствуют токи жидкости из брюшной полости в матку за счет колебания ресничек эпителия бахромки и яйце-провода. Мерцательные движения ресничек, направленные в полость матки, перегоняют жидкость из брюшной полости в матку, а образовавшиеся токи увлекают выпавшую в брюшную полость яйцеклетку. Ток жидкости усиливается за счет сокращения брюшного пресса и повышения внутриутробного давления в момент овуляции. Ускоряют движение яйцеклетки по яй-цепроводу перистальтические сокращения его мускулатуры.

Срок продвижения яйцеклеток по яйцепроводам сильно варьирует и составляет 1-3 суток.

После овуляции яйцеклетка способна к оплодотворению в течение первых 4-6 ч. Если оплодотворение не произошло, яйцеклетка погибает и рассасывается.

Срок жизни яйцеклеток после овуляции составляет 10-15 ч.

4.2 Продвижение и выживаемость спермиев

У свиней влагалище узкое, и половой член самца с заостренной винтообразной головкой входит глубоко в канал шейки матки. Сперма извергается постепенно непосредственно в матку. Через 10-20 минут после начала коитуса она находится у верхушек рогов матки, и вскоре спермии обнаруживаются уже в яйцепроводах.

У сук богатая спермиями фракция еще в период выделения ее самцом из влагалища попадает в рога матки и через 0,5 минуты забрасывается в верхушки рогов ритмическими сокращениями их стенок.

У кобыл во время коитуса происходит уменьшение свода влагалища, стенки его напрягаются и плотно обхватывают головку пениса, которая увеличивается в 4 раза, приобретает грибовидную форму и к концу коитуса закупоривает переднюю часть влагалища. Выступающая часть уретры размещается в расширенном устье шейки матки, и значительная часть спермы сильной струей вводится в канал шейки матки и тело матки (маточный тип естественного осеменения). Сокращенные во время оргазма стенки матки и ее рогов начинают расслабляться и засасывают сперму. Способствует перемещению спермы и то, что отодвинутая вперед половым членом матка возвращается в исходное положение.

У овец, коз и коров сперма вводится в переднюю часть влагалища и скапливается в складках шейки матки и в углублении влагалища под выступающей частью шейки (влагалищный тип естественного осеменения). У коров во время половой охоты влагалищная часть шейки матки сильно увеличивается, продольные складки слизистой оболочки углубляются. При коитусе половой член быка вводится вверх во влагалище, и выделяемая сперма заполняет складки шейки и стекает в нижний свод влагалища. Из складок шейки матки сперма попадает в цервикальный канал.

У овец и коз сперма также попадает в переднюю часть влагалища, причем ввиду наличия у самцов длинного отростка мочеполового канала и описывания им кругового движения эякулят распределяется вокруг отверстия шейки матки.

Передвижение спермиев в половых путях самок жвачных происходит почти так же быстро, как и у животных с маточным типом естественного осеменения.

В механизме передвижения половых клеток важную роль играет мышечная активность матки и ее всасывающая функция, а также капиллярная функция цервикального канала, отрицательное внутрибрюшное давление, движение ресничек эпителия яйцепроводов, специфические свойства цервикального секрета, собственная подвижность спермиев и способность их к реотаксису - движению навстречу току жидкости. Но главным из этих факторов является сократительная функция матки и яйцепрово-дов.

Продолжительность жизни спермиев в различных участках половых путей самок неодинакова. Во влагалище спермии погибают уже через 6 ч. В матке коров продолжительность жизни спермиев более длительная, максимально оплодотворяющая способность их может сохраняться в течение 24-51 ч, подвижность - до 3 суток. Но в большинстве случаев спермии выживают в течение не более 24-48 ч.

4.3 Процесс оплодотворения

Оплодотворение - физиологический процесс, который заключается в слиянии яйцеклетки со спермием с образованием новой клетки - зиготы, обладающей двойной наследственностью. Процесс оплодотворения происходит в верхней, самой широкой части яйцевода.

Оплодотворение происходит в четыре стадии: I стадия состоит в том, что спермии внедряются между клетками фолликулярного эпителия, и при помощи фермента гиаулуронидазы освобождают яйцеклетку от лучистого венца; II стадия - проникновение спермиев через прозрачную оболочку яйцеклетки, в это время в яйцеклетке выделяется второе направительное тельце; III стадия - один спермий проникает через желточную оболочку яйцеклетки в её цитоплазму; IV стадия - ядра яйцеклетки и спермия (пронуклеусы) сближаются и полностью сливаются, образуя качественно новую клетку - зиготу, обладающую диплоидным набором хромосом, что обуславливает двойную наследственность.

4.4 Беременность как физиологический процесс

Беременность - физиологическое состояние животного организма в период плодоношения. Она начинается с момента оплодотворения и заканчивается рождением зрелого плода.

Беременность благоприятно влияет на развитие материнского организма: ускоряется завершение зрелости тела у перво-беременных, улучшается упитанность. При беременности плод никогда не вызывает ослабление или гибель вида, так как сам является представителем и продолжателем того вида, к которому относится мать.

Плод предъявляет определенные, специфические для каждого периода беременности требования к материнскому организму. При закладке систем и органов у плода возникает большая потребность в обеспечении его веществами, необходимыми для формирования нового организма.

В организме матери при беременности возникают сложные изменения для подготовки организма к родам и лактации. Между матерью и плодом через плацентарный барьер возникает комплекс иммунологических взаимосвязей. В организме самок значительно изменяются обмен веществ и функции всех органов и систем. Функциональные изменения и перестройка организма беременных самок регулирует центральная нервная система. В эндокринную систему включаются еще две железы: плацента и желтое тело. Увеличивается гонадотропная функция передней доли гипофиза, усиливающая деятельность желтого тела, гормоны которого стимулируют функцию молочной и щитовидной желез, надпочечников. В плаценте образуются прогестерон, эстрогенные, гонадотропные гормоны, стимулирующие рост матки и молочных желез.

4.5 Продолжительность беременности у разных видов животных

Продолжительность беременности зависит от видовых особенностей животного. Чем меньше по массе самка, тем короче беременность. Сроки беременности зависят также от количества плодов, их пола, условий кормления и содержания животного, его возраста. Если у животного развивается мужской плод, то беременность удлиняется на несколько дней. При двойнях и тройнях беременность короче. У первобеременных плодоношение более длительное, чем у повторнобеременных. Более продолжительной бывает беременность обычно у больных животных. У некоторых видов животных в течение беременности наблюдается латентный период (диапауза), например, у собо-лихи, косули и др. Продолжительность беременности у самок сельскохозяйственных животных такова: кобыла - 340 дней, корова - 285 дней, овца - 150 дней, свинья - 114 дней, собака - 58-63 дня.

4.6 Развитие эмбриона и плода

Первый период беременности начинается с момента оплодотворения и завершается освобождением бластоцисты от яйцевых оболочек. После этого бластоциста прекращает внутрима-точную миграцию.

В эмбриональный период происходит дифференцировка клеток эмбриобласта с формированием органов и тканей зародыша, закладка внезародышевых образований - плодных оболочек.

Дифференцировка начинается с появления зародышевых слоев: эндодермы, мезодермы, эктодермы.

Эндодерма (внутренний слой, окружающий бластоцеле) дает начало пищеварительной системе и другим внутренним органам. Из мезодермы (средний зародышевый слой) в процессе дальнейшей дифференцировки формируются скелетная мускулатура, кровеносная система, репродуктивные органы. Эктодерма (наружный зародышевый слой) является первичной закладкой нервной системы, органов чувств, кожи, волосяного покрова, молочной железы.

После завершения дифференциации наступает плодный период. Определяющей особенностью этого периода является рост плода.

В начале плодного периода относительный прирост массы более быстрый, чем в конце, однако абсолютный прирост выше в конце беременности.

Наряду с увеличением массы плода возрастает масса матки, плодных оболочек и плодных вод.

По мере формирования систем и органов плода происходит становление их функции.

4.7 Развитие плодных оболочек

Вскоре после появления зародышевых слоев начинается формирование провизорных органов: желточного мешка, амниона, аллантоиса, хориона.

Желточный мешок образуется из клеток эмбриобласта. В нем сосредоточиваются питательные вещества (в виде эмбрио-трофа) для развивающегося зародыша. С переходом на плацентарное питание желточный мешок начинает регрессировать.

Амнион (внутренняя оболочка) формируется из складок трофобласта с последующим отшнуровыванием сросшихся между собой внутренних листков. По мере развития амнион начинает окружать зародыш со всех сторон. Полость амниона заполняется жидкостью; её секретирует эпителий амниотической оболочки.

Аллантоис (мочевая оболочка) образуется из первичного мочевого пузыря зародыша и содержит продукт деятельности почек - первичную мочу. Начинаясь возле почек, он в виде мочевого протока (урахуса) включается в состав пуповины, при выходе за пределы амниотической оболочки расширяется. У кобыл и плотоядных аллантоис в виде слепого мешка заполняет все пространство между амнионом и наружной оболочкой (хорионом). Внутренний листок аллантоиса тесно срастается с амнионом, образуя алланто-амнион. Наружный листок аллантоиса срастается с хорионом, образуя алланто-хорион.

Хорион (сосудистая оболочка) формируется из трофобла-ста, на котором в начале беременности формируется большое количество бессосудистых ворсин (прохорион). После васкуля-ризации прохорион превращается в хорион. Ворсины хориона прочно соединяются со стенкой матки и обеспечивают обмен веществ между матерью и плодом.

4.8 Типы плацент у разных видов животных

В плаценте млекопитающих различают две части: материнскую (измененная слизистая оболочка матки) и плодную (ворсинки хориона плода).

По характеру связей материнской и плодной частей плаценты различают следующие формы:

ахориальная (безворсинчатая) (кенгуру, самка кита);

эпителиохориальная (кобыла, свинья, верблюдица);

десмохориальная (корова, овца, коза);

эндотелиохориальная (плотоядные);

гемохориальная (обезьяна).

По расположению ворсин различают плаценты:

рассеянная (кобыла, верблюдица, свинья);

множественная (жвачные);

зональная (плотоядные);

дисковидная (приматы, грызуны).

По характеру питания плода плаценты могут быть:

гистиотрофные (питательные вещества растворяются ферментами хориона);

эмбриотрофные (материнская часть плаценты вырабатывает эмбриотроф - маточное молоко, которое всасывается ворсинками хориона).

4.9 Методы определения беременности у животных

Существующие методы диагностики можно подразделить на 3 группы: клинические, лабораторные и биофизические.

К клиническим относят наружные и внутренние методы. Наружными методами диагностики беременности считают рефлексологическое исследование, осмотр, пальпация, аускульта-ция. Внутреннее исследование подразделяют на вагинальный и ректальный методы.

Из лабораторных методов диагностики беременности разработаны гормональные, иммунологические и гистоваги-нальные, которые требуют специализированной, хорошо оснащенной лаборатории.

В последние годы находят применение биофизические методы диагностики беременности: рентгенографический и ультразвуковой (УЗИ), особенно при исследовании мелких животных.

4.10 Питание эмбриона и плода

Питание эмбриона в первые дни жизни происходит за счет запасов цитоплазмы в яйцеклетке. После рассасывания прозрачной оболочки яйцеклетки эмбрион усваивает пластический материал из материнского организма. После перемещения эмбриона в полость матки зародыш ассимилирует через окружающий его трофобласт питательные вещества из эмбриотрофа (маточного молока). В дальнейшем развивается желточный круг кровообращения, при наличии которого питательные вещества поступают из желточного мешка и по его кровеносным сосудам разносятся в различные участки зародыша. Желточное кровообращение имеет очень большое значение в питании яйцекладущих, тогда как у домашних животных оно играет незначительную роль за исключением грызунов. У домашних животных большое значение имеет плацентарное кровообращение. Оно развивается одновременно с желточным и начинает функционировать к концу первой трети беременности. С развитием плаценты отмечается интенсивный рост плода.

4.11 Плацентарный барьер

Под плацентарным барьером понимают избирательные свойства плаценты, в результате которых одни вещества проникают из крови матери в кровь плода, тогда как другие задерживаются или поступают в его организм после соответствующей биохимической переработки.

Барьер, разделяющий кровь матери и плода в межворсинчатом пространстве, состоит из эпителия трофобласта, или синцития, покрывающего ворсинки, соединительной ткани ворсинок и эндотелия их капилляров.

Барьерная функция плаценты может выполняться только в физиологических условиях. Проницаемость плацентарного барьера для вредных веществ и микробов увеличивается при патологических изменениях плаценты, наступившей в результате повреждения ворсинок микробами и их токсинами. Проницаемость плаценты может также повышаться в связи с истончением синцития при увеличении срока беременности.

Обмен газов (кислорода и др.), а также истинных растворов через плацентарную мембрану происходит по законам осмоса и диффузии. Этому способствует разница парциального давления в крови матери и плода. Белки, жиры, углеводы и другие вещества проникают через плацентарный барьер в форме простейших соединений, образующихся под влиянием ферментативной функции плаценты.

В крови матери и плода создается различная концентрация калия, натрия, фосфора и других веществ. Кровь матери по сравнению с кровью плода богаче белками, нейтральными жирами и глюкозой.

В крови плода больше содержится безбелкового азота, свободных аминокислот, калия, кальция, неорганического фосфора и других веществ.

Плацентарный барьер защищает плод от проникновения вредных веществ лишь частично. Через плаценту могут проникать наркотики, алкоголь, никотин, цианистый калий, сульфаниламиды, хинин, ртуть, мышьяк, йодид калия, антибиотики (пенициллин и стрептомицин), витамины и гормоны.

На проникновение веществ из материнской крови в кровь плода большое влияние оказывает величина молекул. При физиологической беременности через плацентарный барьер в кровь плода могут проникать вещества с молекулярной массой ниже 350. При патологии беременности (токсикозы, ионизирующие излучения и др.) в результате нарушения функции плацентарного барьера могут проникать в кровь плода и высокомолекулярные вещества (антигены, антитела, вирусы, токсины, бактерии, простейшие и гельминты).

4.12 Диагностики бесплодия и беременности у коров ректальным методом

...