Значение и принцип разбавления спермы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

по дисциплине: Акушерство и гинекология животных

Значение и принцип разбавления спермы

Важный фактор эффективности искусственного осеменения - максимальное использование выдающихся высокоценных производителей путем осеменения многих самок спермой одного эякулята.

Для этого необходимо разбавить сперму, чтобы увеличить ее объем и обеспечить сохранность оплодотворяющей способности на продолжительный срок. Разбавляют сперму специальными средами - биологическими и синтетическими.

Главные требовании к среде - это создание условии, которые предупреждали бы расходование внутренних энергетических запасов в спермиях, обеспечили способность длительной выживаемости вне организма и сохранности их оплодотворяющей способности.

Разбавитель, как правило, состоит из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет определенную биологическую роль.

В качестве основы синтетической среды используют раствор неэлектролита (глюкоза, лактоза, сахароза, раффиноза). Сахара нейтрализуют вредное действие электролитов, то есть защищают спермии от снятия электрического заряда (не допускают агглютинации), вместе с тем они являются материалом для гликолиза и дыхания.

Для устранения или ослабления температурного шока спермиев в разбавитель вводят желток куриного яйца, который повышает их устойчивость к охлаждению.

Важный компонент среды, предохраняющий спермии от самоотравления кислыми продуктами распада и создающий буферность среды, соль лимонной кислоты - натрий лимоннокислый, трехзамещенный, пятиводный (цитрат натрия). Дополнительными компонентами для синтетических сред могут быть сульфаниламид (белый стрептоцид) и антибиотики (пенициллин, стрептомицин и т. д.), которые вводят в разбавитель для предупреждения развития микроорганизмов, и глицерин, применяемый при замораживании спермы во избежание стадии кристаллизации жидкости, повреждающей спермии.

Кроме того, для приготовления сред также можно использовать следующие вещества: калий фосфорнокислый, натрий двууглекислый, магний сернокислый, калий хлористый, аммоний сернокислый очищенный. Среды для разбавления спермы могут быть приготовлены непосредственно на станции или из сухих заготовок, выпускаемых промышленностью. При этом они должны иметь физико-химические свойства, при которых осмотическое давление было бы наиболее благоприятно для спермиев. Достигается это точным взвешиванием на аналитических весах необходимых компонентов в соответствии с рецептом разбавителя.

Среда не должна содержать пахнущих и ядовитых веществ, солей металлов (свинец, олово и т. д.).

Качество компонентов весьма важно и к применению допускают только те на них, которые имеют этикетки с установленными обозначениями - наименование предприятия, выпустившего реактив, название и степень чистоты, помер контрольного анализа.

Хранят реактивы в сухом темном месте, в стеклянных банках, плотно закрытых притертыми стеклянными или корковыми пробками. Готовят разбавитель непосредственно перед его применением с тем, чтобы от времени приготовления до использования проходило не более 3 ч.

Для приготовления среды в стеклянный сосуд отвешенные по рецепту компоненты высыпают и добавляют необходимое количество прокипяченной дистиллированной воды и легким покачиванием размешивают до полного растворения. Приготовленную таким образом среду стерилизуют в водяной бане путем кипячения в течение 5-10 мин. и после охлаждения до 35-40° в нее добавляют антибиотики, желток и глицерин.

Для получения желтка используют свежие куриные яйца, которые моют, насухо вытирают, протирают спиртовым (70°) тампоном и скорлупу раскалывают пополам. Белок отделяют в чашку, а желток, предварительно сняв с него остатки белка фильтровальной бумагой, прокалывают скальпелем и сливают в стеклянную мензурку.

Необходимое количество желтка вносят в сосуд с разбавленными компонентами и тщательно размешивают. Яйца должны быть от здоровых кур, из хозяйств, благополучных по инфекционным заболеваниям птицы.

Сперма должна быть разбавлена не позже чем через 10 мин. после получения на вагину. Перед разбавлением сперму оценивают и определяют ее объем. При этом следует строго соблюдать предосторожность, учитывая, что спермии очень чувствительны к условиям среды.

Во избежание такого влияния разбавитель и вся посуда, используемые при разбавлении, должны быть близки к температуре спермы.

Среду небольшими порциями добавляют к сперме и осторожно смешивают. После разбавления сперму обязательно проверяют по активности под микроскопом.

Биологический контроль среды определяют по выживаемости спермиев при температуре 2-4° при различных степенях разбавления спермы.

Каждая поступившая серия компонентов, а также антибиотиков, сульфаниламидов, входивших в состав среды, должна быть проверена на безвредность. Биоконтроль позволяет установить оптимальные степени разбавления спермы. В зависимости от концентрации и активности спермиев сперму производителей сельскохозяйственных животных разбавляют:

- быка в 20-50 раз с таким расчетом, чтобы о одной дозе разбавленной спермы при всех способах хранении перед осеменением животных было не менее 10 млн. спермиев с прямолинейно-поступательным движением;

- барана в 2 (1:1)-4 (1:3) раза с концентрацией в дозе не менее 80 млн. спермиев;

- хряка в 2 (1:1) -10 (1:9) раз, с концентрацией в дозе не менее 3 млрд. спермиев;

- жеребца в 4 (1:3) раза с концентрацией в дозе не менее 3 млрд. спермиев.

Разбавленную сперму для постепенного охлаждения помещают в водяную ванну температурой 35° и оставляют при комнатной температуре.

Спермии при прохождении по каналу придатка, обволакиваясь белковыми и жировыми веществами, приобретают коллоидный покров, который предохраняет спермии от разрушающего влияния солей, кислой реакции, токсинов, лизинов и агглютининов, при его передвижении в половых путях самца и самки.

Там же они приобретают отрицательный электрический заряд, что позволят им избежать склеивания (агглютинации). Пребывание в придатке семенника способствует более активному усваиванию сахаров, повышающих жизнеспособность спермиев при храпении спермы.

Канал придатка семенника имеет кислую реакцию, вследствие чего спермии, проходя через него, становятся малоподвижными. Это обстоятельство наряду с понижением температуры в мошонке способствует их лучшему сохранению (2-3 мес.).

Чрезвычайно важное значение для жизнедеятельности спермиев имеет окружающая среда. Прежде всего любые изменения в плазме спермы отражаются на спермиях с особой силой.

Большое влияние оказывает осмотическое давление. Для нормальной жизнедеятельности спермиев необходима изотоническая среда. В растворах с повышенной концентрацией веществ (гипертонических), а также с пониженной (гипотонических) спермии погибают, и чем больше отклонение от изотонии, тем скорее они гибнут. Вола действует на спермии губительно, у многих из них закручиваются хвосты, набухают головки. Поэтому соблюдение изотонического равновесия в сперме очень важно.

Избыточная кислотность прекращает движение спермиев и убивает их. Чрезмерная щелочность сначала вызывает усиленные движения спермиев, но затем убивает их. Одно из важных условий внешней среды для жизнедеятельности спермий-это температура.

Наиболее подвижны спермии при температуре, близкой к температуре тела (37-39°). Более высокая температура убивает их. При низкой температуре, близкой к 0°, переходят в состояние покоя. При резком охлаждении в спермиях может произойти температурный шок, особенно подвержены такому шоку спермии, только что полученные от производителя. Определенное влияние на них оказывает дневной свет. При кратковременном воздействии он не влияет, но хранить в течение нескольких часов спермии лучше в темноте.

Прямые солнечные лучи и лучи бактерицидных ламп убивают спермии в течение 20-40 мин. Поэтому лаборатории лучше размещать на северной части помещения. Все дезинфицирующие средства и большинство медикаментов весьма вредные для спермиев. Поэтому строго запрещено хранить в помещении, где находится сперма, медикаменты и дезинфицирующие вещества. Следует помнить, что даже следы мыла на посуде, полотенцах, предметных стеклах и т. д. могут убить.

На поддержание жизни и движение спермии расходуют энергию. Источником энергии для них является два биохимических процесса: это дыхание и фруктолиз.

Дыхание сопровождается окислением углеводов, липидов и белков. В первую очередь окисляются моносахариды и только при их отсутствии используются липиды и белки.

С повышением температуры дыхание усиливается, при понижении замедляется. По уровню дыхания можно определить качество спермы.

Второстепенным источником энергии является фруктолиз, то есть расщепление сахаров без участия кислорода. 15 результате выделяется в 20 раз меньше энергии, чем при дыхании.

Образующаяся в процессе жизнедеятельности спермиев молочная кислота выделяется через оболочку в окружающую среду. При хранении вне организма молочная кислота накапливается в плазме спермы. Такое накопление идет быстрее при высокой температуре и в густой сперме. Молочная кислота способствует торможению биохимических процессов в спермиях, вследствие чего последние впадают в состояние анабиоза (теряют подвижность, оставаясь живыми). При малой концентрации кислоты (до pH 6) наблюдается первая фаза анабиоза, когда спермии при повышении температуры до 40° начинают двигаться. Сели pH ниже 6, наступает вторая фаза анабиоза, для преодолении которой сперму кроме нагревания разбавляют изотоническими растворами. В спермиях и анабиотическом состоянии дыхание и фруктолиз заторможены, вследствие чего сроки хранения спермиев увеличиваются. Вместе с тем молочная кислота действует токсически на спермии, и они начинают гибнуть. Поэтому при подготовке спермы к хранению необходимо учитывать, какие способы можно применить для хранения. Милованов предложил различать три класса синтетических сред или разбавителей спермы в за висимости от их состава и назначения:

- класс А - экстендоры (от лат. экстендо - увеличи вать, расширять). Это сахаросолевые растворы, применяемые для разбавления спермы с целью увеличения ее объема, но без охлаждения, хранения и транспортиров ки (глюкозо-фосфатные, глюкозные и др.);

- класс Б - протекторы (защитные среды). Представляют собой те же экстендоры, но с добавлением к ним желтка куриного яйца, глицерина или других веществ, предохраняющих спермин от холодового удара и кристаллизации при замораживании;

- класс В - имплементоры (оснащенные), то же экс тендоры или протекторы, но к ним добавлены специаль ные вещества, воздействующие на органы размножения самок при осеменении, например ферменты (муциназа), нейротропные (прозерин, карбахолин), гормональные (окситоцин, питуитрин) и другие вещества.

Муциназа, например, разжижает связь в шейке матки и способствует таким образом продвижению спермиев. Гормональные и нейротропные препараты вызывают усиление сокращения матки. Рецептура синтетических сред для разбавления спер мы весьма разнообразна как в количественном, так и в качественном отношении: она зависит от вида животного и способа хранения разбавленной спермы вне организма.

Приготовление разбавителей.

Вся посуда для приготовления разбавителя, а также стеклянные палочки, пипетки, термометр для измерения температуры в разбавителе должны быть чистыми и простерилизованными. Мензурки и банки с разбавителем и разбавленной спермой закрывают стерильными крышками или полиэтиленовыми салфетками.

Синтетические среды готовят на прокипяченной дистиллированной воде Глюкозу, лактозу и другие вещества используют чистые, без загрязнения, с нормальной влажностью по ГОСТу. Куриные яйца применяют добро качественные и только из хозяйств, благополучных по инфекциям птиц. Готовят разбавители непосредственно перед получением спермы от производителей с таким расчетом, чтобы от времени приготовления до момента использования прошло не более 3-4 ч.

В стерильный сосуд (колбу) с чашки весов, предварительно протертой тампоном, смоченным 90-ным спиртом, высыпают точно отвешенные в соответствии с рецептом глюкозу и другие вещества (кроме желтка, глицерина и антибиотиков), входящие в состав разбавителя, вливают необходимое количество дистиллированной воды и размешивают покачиванием колбы до полного растворения.

Если нет растворимого стрептоцида, а имеется слаборастворимый, то его первым нужно отвесить и всыпать в колбу, залив небольшим количеством горячей дистиллированной воды. Затем среду стерилизуют в течение 5-10 мин. в водяной бане и охлаждают до 35-40°С.

Куриные яйца, из которых берут желток, обрабатывают следующим образом: тщательно моют щеткой, протирают спиртовым (96%-ным) тампоном, раскалывают пополам, сливают белок в банку, а желток осторожно перекладывают на стерильный листок фильтровальной бумаги.

Держа его в левой руке, перекатывают желток на бумаге, чтобы остатки белка впитались в бумагу.

Стерильным скальпелем прокалывают сбоку пленку желтка и сливают его в стерильную мензурку, левой рукой держат за края фильтровальную бумагу с желтком, а палцами правой руки поглаживают фильтр снаружи к месту пролома. На фильтре остается только тонкая пленка.

Желток куриного яйца, антибиотики или спермосан-3 и глицерин добавляют в среду, когда ее температура будет не выше 40С.

Для приготовления молочного разбавителя берут свежевыдоенное молоко от коровы или кобылы, процеживают через чистую марлю в стеклянную или эмалированную посуду и подогревают до кипения, снова процеживают через стерильную марлю и охлаждают до 30-35°С.

К.Л. Левин рекомендует подогревать коровье молоко до 94°С. Затем в молоко добавляют желток куриного яйца, антибиотики и также стрептоцид в тех же количествах, что и в синтетические среды.

Если сперму, разбавленную молоком, не собираются хранить (при температуре 2-4°С), то желток можно не добавлять. При нагревании, чтобы молоко не выпаривалось, посуду следует на крыть. Можно также использовать сухое полужирное мо локо (10 г. на 100 мл. дистиллированной воды, кипятят до растворения сухого молока).

Искусственное осеменение коров.

Искусственное осеменение - введение спермы животного в половые пути самки искусственным методом, при котором сперму у самца получают заблаговременно. Используется в животноводстве для получения большого количества потомства от ценных племенных самцов. Преимуществом перед естественным спариванием является возможность транспортировки спермы (в замороженном виде) на большие расстояния и осеменение самок животных в удаленных хозяйствах, более эффективное использование спермы (разделение эякулята на несколько порций), преодоление отказа животных от спаривания (часто используется в зоопарках для получения потомства у редких и исчезающих видов животных).

Корова или телка могут быть осеменены и стать стельными только в состоянии охоты, или течки. Охота наступает через 16-28 дней после отела коровы и продолжается в среднем 17-20 ч. (от 3 до 36 ч.). В дальнейшем, если животное не оплодотворено, охота будет повторяться через каждые 21-22 дня (иногда через 16-28 дней). Естественная случка, а также искусственное осеменение коров эффективны только в период охоты, во второй ее половине. Так как практически установить заранее длительность охоты нельзя, обычно осеменение проводят сразу же после обнаружения охоты и повторно через 10-12 ч.

Наступление охоты у коров характеризуется следующими признаками. Корова беспокоится, часто мычит, убегает из стада, плохо ест, много пьет, удой ее снижается. В период охоты коровы прыгают на других коров или спокойно стоят, когда другие коровы прыгают на них. Из влагалища вытекает вначале прозрачная, а затем мутная слизь, наружная часть влагалища краснеет. В это время в яичнике коровы происходит созревание яйцеклетки и выход ее в половые пути.

При обнаружении охоты у коровы нужно вызвать техника-осеменатора, отвести корову на пункт искусственного осеменения или на случной пункт для естественной случки. Если имеется возможность выбора, то предпочтительнее искусственное осеменение. Во-первых, для искусственного осеменения коров используется сперма более ценных в племенном отношении быков-производителей и, во-вторых, при искусственном осеменении исключается возможность заражения коровы различными заболеваниями.

Практикой доказано, что целесообразнее осеменять корову не в первую, а во вторую-третью охоту. При этом увеличивается вероятность оплодотворения и длина лактации. Также вероятность оплодотворения можно увеличить, если исмользовать современное оборудование.

Существует несколько способов искусственного осеменения коров;

1. Цервикальное осеменение с помощью руки, введенной во влагалище коровы (мано-цервикалъный способ). Этот способ первоначально (с 1900-х годов) применял основоположник искусственного осеменения И.И. Иванов для лошадей: катетер в виде толстостенной резиновой трубки захватывали рукой и вводили во влагалище, продвигали затем ее конец в шейку матки. В 1930 г., И.И. Иванов отказался от применения этого способа для коров по следующим причинам:

- влагалище коровы значительно уже (в средней его части), чем у кобылы, в особенности у мелких пород скота и у телок, где этот способ неприменим;

- слизистая оболочка влагалища коровы нежнее, чем у кобылы, и легко может быть повреждена рукой;

- у коров часто встречаются инфекционные заболевания влагалища и шейки матки (вагиниты и цервициты), которые при этом методе могли бы распространяться.

2. Ректо-цервикальный способ заключается в том, что руку вводят не во влагалище, а в прямую кишку (ректум), нащупывают шейку матки и как бы насаживают ее на пипетку со спермой (стеклянную либо пластмассовую), подаваемую другой рукой во влагалище. Данный способ позволил заменить все инструменты заранее простерилизованными стеклянными или пластмассовыми пипетками, отдельными для каждой коровы, и одноразовыми перчатками из полимерной пленки. Для него не требуется станка и хорошего освещения рабочего места. Метод применяется главным образом в западной части страны. В восточной части (на Урале, в Сибири, Казахстане) климатические условия затрудняют его применение. При этом способе техник-осеменатор работает в негигиенических условиях: ежедневно надо многократно вводить руку в прямую кишку коровы, удалять из нее кал, дышать его испарениями, перчатки нередко рвутся, что ведет к распространению кожных заболеваний рук. При неспокойном поведении коровы бывают также случаи травматизма (перелом руки в области предплечья); осеменение сельскохозяйственный ветеринарный

3. Визо-цервикальный способ заключается в том, что инструмент вводят в шейку матки под визуальным контролем, пользуясь для этого тем или иным влагалищным расширителем. Для этого используется трубчатый светопроводящий влагалищный расширитель из оргстекла. Этот инструмент не вызывает болевых ощущений, а потери тепла от слизистой оболочки влагалища в 4 раза меньше, чем при металлическом зеркале.

Широкое производственное испытание (на 12 тыс. голов) показало, что искусственное осеменение коров с новым расширителем дало на 10% более высокую оплодотворяемость от осеменения в одну охоту по сравнению с использованием влагалищного зеркала. Этот способ наиболее перспективный. Существует также модернизированный визо-цервикальный способ, дающий возможность вводить сперму на 7-8 см. в канал шейки матки (с помощью винтообразного «геликоидного» наконечника).

При испытании этого способа получен более высокий процент стельности коров, чем при всех других.

Литература

1. Ветеринария. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. В.П. Шишков. - М.: НИ «Большая Российская энциклопедия», 1998.

2. Ветеринарное акушерство, гинекология и биотехника размножения / А.П. Студенцов, В.С. Шипилов и др., под ред. В.Я. Никитина и М.Г. Миролюбова. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2000.

3. Справочник ветеринарного врача. - СПб.: Издательство «Лань», 2001.

4. Беляков И.М. Борьба с маститами коров в крупных молочных комплексах. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1978.

5. Гончаров В.П., Карпов В.А., Якимчук И.Л. Профилактика и лечение маститов у животных. - Россельхозиздат, 1987.

6. Карташова В.Н., Ивашура А.И. Маститы коров. - М.: Агропромиздат, 1988.

Размещено на Allbest.ru