Биологическое значение размножения животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размножение - физиологический процесс, направленный на сохранение, продолжение и развитие видов животных. Это одно из основных свойств живой материи.

В живой природе существует две формы размножения: - половое и бесполое (вегетативное).

Половое размножение реализуется последовательными физиологическими процессами: - овогенеза и сперматогенеза,

- оплодотворения яйцеклетки,

- эмбриогенеза,

- фетогенеза,

- родов,

- вскармливания потомства.

Сущность оплодотворения заключается во взаимной ассимиляции мужской и женской половых клеток (гамет) с образованием зиготы, превращающейся затем в зародыш.

Оплодотворение включает в себя:

1. подготовку яйцеклетки к внедрению спермия,

2. проникновения сперматозоида в яйцеклетку,

3. слияние ядер материнской и отцовской гамет.

Существует в основном два типа оплодотворения:

1. наружное, присущее представителям воднообитающих животных;

2. внутреннее - возникло с переходом животных на сушу.

* переходным является наружно-внутреннее оплодотворение, когда самец выделяет сперму наружу, в пакетах - сперматофорах, а самка их захватывает и вводит в половые пути, где спермии высвобождаются из сперматофоров и оплодотворяют проходящее яйцо (низшие насекомые)

При внутреннем оплодотворении различают 2 типа осеменения:

1. Цервикальный (маточный) - у лошадей, свиней, собак, грызунов;

2. Влагалищный - у жвачных животных, кроликов.

Мужские и женские половые клетки (микро- и макрогаметы) зарождаются и развиваются в мужских и женских половых железах, по достижении половой зрелости животных.

Половые органы быка

Сперматогенез - зарождение и развитие сперматозоидов, происходит в извитых канальцах семенник, стенки которых выстланы генеративными и базальными (сертолиевымы) клетками.

Генеративные клетки, расположены в несколько слоев, они представляют собой разные стадии зародышевых элементов сперматозоидов, а именно: клетки наружного слоя - сперматогонии, путем деления превращаются в сперматоциты 1-го и 2-го порядков, последние погружаются в цитоплазму сертолиевых клеток, где превращаются в сперматозоиды и выходят в просвет извитых канальцев, а оттуда через сеть семенника и выносящие канальцы выдвигаются в канал придатка семенника. Там сперматозоиды приобретают липоидную (защитную) оболочку и сохраняются в ампулообразном расширении канала до 1,5-2 месяцев.

Сперматогенез осуществляется в 4-е стадии : размножения, роста, созревания и формирования.

Схема сперматогенеза

Сперматозоиды открыты голландским ученым Левенгуком (1677). Это относительно мелкие (длина 38-78 мкм) активно подвижные клетки, обладающие реотаксисом - способностью двигаться против тока слизи в половых путях самки со скоростью: спермии жеребца - 5 мм/мин, быка и барана - 4, собак и кроликов - 2 мм/мин.

В процессе хранения в ампулообразном расширении канала придатка семенника 2-х и 3-валентные металлы, ингибируют дыхатель- ный фермент сукцинатдегидрогеназу, нейтрализуя SН-группы, а также АТФ-азу, продлевают тем самым срок выживания сперматозоидов

Схема строения сперматозоида

А - вид под обычным микроскопом; Б - под электронным микроскопом; I - головка; II - шейка; III - тело; IV - хвост.

При половом акта самец выбрасывает в половые пути самки сперму, представленную сперматозоидами и секретом придаточных половых желез (пузырьковидной, предстательной и луковичковой), а также мелких слизистых желез уретры. Придаточные железы секретируют непрерывно: в покое - меньше, при спаривании - активнее.

Объем спермы, выделенной при одном спаривании, называется эякулятом.

Объем эякулята и содержания в нем сперматозоидов

Вид : Объем эяку- : Содержание : Общее колич. : Объемный % спер-

животного : лята, мл. : сперм., в мл. : в эякул, млрд. : миев в эякуляте.

Жеребец 50-200 100-150 млн. 3-15 8-10

Хряк 200-500 100-200 « 40-60 7-10

Бык 4-8 1-2 млрд. 4-10 20-30

Баран 1-3 2-3 « 2-6 29-32

Петух 0,3-0,4 3-3,5 « 0,9-1,2 -

Качество спермы определяется: по цвету, запаху, консистенции, а главное, - по густоте (Г-густое, С-среднее, Р-редкое, А-азоспермия - нет спермиев) и - подвижности (по 10-бальной системе, цена 1балла - 10%).

Оценка спермы по густоте.

Густая Средняя Редкая



Схема строения яичника

Процесс развития женской половой клетки в яичнике называется овогенезом..

Стадии овогенеза: размножение, роста, созреванимя и формирования.

Овогенез начинается у самок по достижении половой зрелости, однако осеменяют животных по достижении физиологической зрелости.

Сроки достижения самками животных половой и физиологической зрелости

Вид : Возр. половой : Физиологическая : Продолжительность

животного : зрелости, мес. : зрелость : половой активн., лет.

Лошадь 12-18 3-4 года 20

Кр. рог. скот 8-12 16-18 мес. 12-15

Овцы, козы 7-8 12-18 « 7-8

Свиньи 5-8 9-12 « 4-5

Кролики 4-5 6-8 « 3-4

Собаки 6-8 12-18 « 6-7

Верблюды 2-3 года 4-5 лет 20-25

При нормальном функционировании яичников периодически созревающие яйцеклетки удаляются из фолликулов и током слизи транспортируются в воронку яйцевода (фолопьевой трубы).

У моноплодных животных в яичнике одновременно созревает 1-2 яйцеклетки, у многоплодных - до 12-18.

* Яйцеклетка открыта Бэром в 1820 году. Это

крупная, не обладающая активной подвижно-

стью клетка, диаметром 100-150 мкм.

Разрыв стенки фолликула и выход из него яйцеклетки называется овуляцией. У половозрелых неоплодотворенных самок процессы овогенеза и овуляции повторяются регулярно.

Период от одной овуляции до другой (от одной течки до другой)



Особенности половых циклов у с/х животных

В регуляции полового поведения различают следующие рефлексы

(по Милованову):

1. Ориентации - отыскивание партнера;

2. Обнимательный - у самцов;

3. Неподвижности - у самок;

4. Эрекции (кровенаполнение совокупительных органов);

5. Совокупительный;

6. Семяизвержения - у самцов;

7. Овуляции - у самок.

Оплодотворение - это физиологический процесс, заключающийся в слиянии ядер мужской и женской половых клеток (гамет).

Оплодотворение яйцеклетки выполняет двоякую роль:

- во-первых, выводит яйцеклетку из заторможенного состояния, активируя в ней обмен веществ;

- во-вторых, приводит к образованию диплоидной клетки с половым

набором хромосом отцовской и материнской наследственности.

Сперматозоиды, введенные в половые пути самки, активным поступательным движением в течение нескольких часов достигаю верхней трети яйцевода, где и встречают макрогамету.

Яйцеклетку атаковывают десятки и сотни сперматозоидов, ослабляя под действием фермента гиалуронидазы межклеточные связи ее фолликулярного слоя, в результате один из спермиев (редко два) проникает внутрь яйцеклетки.

Ядро (головка) сперматозоида сливается с ядром яйцеклетки, при этом образуется зигота; шейка, тело и хвост сперматозоида ассимилируются цитоплазмой яйцеклетки. С этого момента начинается беременность самки и заканчивается она изгнанием плода из организма матери.

С целью обеспечения плодотворности осеменения животных следует соблюдать оптимальное время введения семени в половые пути самки, учитывая при этом жизнеспособность гамет в ее половых путях.

Жизнеспособность гамет в половых путях самки

Оплодотворенная яйцеклетка начинает дробиться, постепенно опускаясь (в течение 2-3-х суток) в рог матки. В процессе дробления яйцеклетка проходит стадии: гаструлы, нейрулы, бластоцисты (к концу 8-х суток); бластоциста активно растет (вследствие пролиферации клеток трофобласта), превращаясь в зародыш.

Опустившаяся в рог матки яйцеклетка вначале питается маточным молочком. С 11-12-суток после оплодотворения яйцеклетки начинается формирование околоплодных оболочек: желточного мешка, амниона, хориона (наружной оболочки), а к 20-23-м суткам завершается формирование аллантоиса (выпячивание мочевого пузыря).

К этому времени (к концу 3-ей недели) у зародыша появляется сердечно-сосудистая система и другие органы.

К концу 1-го месяца хорион вытягивается во всю длину рога матки и на нем появляются ворсинки собранные в отдельные бляшки - котиледоны, а к концу 2-го - их количество достигает 40-60, усложняется структура.

Каждый котиледон соединяется со специальными образованиями в стенке матки - карункулами.

Схема кровообращения в эпителиохориальной плаценте

Схема эмбрионального развития крупного рогатого скота

А - I стадия - 12 сут.: Внутриклеточное питание и дыхание.

Б - II стадия - 15 сут.: Питание и дыхание с помощью трофобласта за счет секрета маточных желез и растворенного в нем кислорода.

В - III стадия - 21 сут.: питание и дыхание не только за счет трофобласта, но и стенки желточного мешка.

Г - IV стадия - 25 сут.: питание и дыхание через трофобласт, желточный мешок и аллантоис.

Д - V стадия - 36 сут.: Питание и дыхание через алланто-хорион с хорошо развитыми котиледонами.

Сроки завершения периода эмбрионального развития:

у лошадей - в 2,5-3,0 мес.

кр. рог. скота - 2,0 мес.

овец, коз - в 6-7 недель.

свиней - 4-5 недель.

кроликов - в 17-19 суток.

Плодный период начинается по завершении эмбрионального периода и заканчивается родами.

Следовательно, внутриутробное развитие животных включает 3 периода: животное половой оплодотворение беременность

1. Предзародышевый - формирование макро- и микрогамет.

2. Зародышевый (эмбриональный) - от оплодотворения яйцеклетки до завершения закладки органов.

3. Плодный (фетальный) период - от зародышевого периода до рождения.

Беременность - это особое состояние материнского организма при вынашивании потомства, характеризуется следующими изменениями :

1. Перестраивается нервная регаляторная система: усиливается вегетативная регуляция.

2. Перестраивается гормональный статус организма.

3. Органы брюшной полости отодвигаются растущим плодом к диафрагме.

4. В процессе беременности матка увеличивается в размере в 8-10 раз, в массе - до 7-8 кг, а кровообращение в ней в 16-20 раз.

5. Беременное животное становится более осторожным в движениях.

6. Меняется конфигурация брюшной стенки.

7. К концу беременности активируется пролифирация клеток железистой ткани молочной железы.

Продолжительность беременности у животных

(по Студенцову и др.)

Подготовка к родам

В конце беременности начинается подготовка материнского организма к изгнанию плода - родам.

* Подготовка к родам начинается с нервно- гормональной перестройки в организме матери, при этом повышается инкреция ацетилхолина и окситоцина, одновременно возрастает чувствительность матки; усиливаются импульсы, поступающие от плода.

* Расходится лонный шов.

* Ослабляются крестцово-тазовые связки.

* Гиперимируются и набухают наружные половые органы

* Появляются слизистые истечения из родополовых путей

Роды начинаются слабыми и редкими сокращениями матки - схватками, которые затем усиливаются и учащаются. При этом под действием гормона релаксина расслабляется поперечно-полосатая мускулатура родополовых путей, а под действием окситоцина усиливается тонус и сокращения стенки матки.

Позже в процесс включаются сокращения брюшной стенки - потуги. Открывается шейка матки, появляется плодный пузырь.

Стенка околоплодного пузыря разрывается, из него выходят околоплодные воды.

Появляется плод. При нормальном положении, предлежании и членорасположении плода вначале появляются передние конечности и на них голова (на вытянутой шее); тазовые конечности и хвост подогнуты под брюшко, по мере продвижения плода они разворачиваются, вытягиваются назад и выходят последними.

Длительность родов (стадии выведения плода) у животных

Кобылы - 5-30 мин., Коровы - от 20 мин. до 3-4 часов,

Овцы - 5-30 мин., Суки - от 10-15 мин. до 12 часов,

Свиньи - 2-20 час., Кролики - 15-20 мин.

Причины возможных осложнений при родах

1. Неправильное положение плода (нижнее, боковое).

2. Неправильное предлежание (боковое, спинное, тазовое).

3. Неправильное членорасположение (головы, конечностей, хвоста).

4. При истощении организма матери (гипотония матки и мышц живота

5. Крупный плод (слишком обильное кормление, особенно в период беременности, крупный самец).

Помощь при неблагополучных родах

1. Помощь в выведении плода (при слабых потугах, крупного).

2. Выправление неправильного предлежания и/или членорасположения.

3. Кесарево сечение (при местнойанастезии).

4. Фетотомия.

5. Лапоротомия.

Профилактика родовых осложнений

1. Достаточное сбалансированное, но не излишнее, кормление.

2. Активный моцион, особенно в сухостойный период.

3. Инсоляция (ультрафиолетовое облучение).

4. Правильный подбор самца, особенно для телок и мелких коров.

Регуляция воспроизводительных функций у животных осуществляется нейро-гуморально.

В гипоталамо-гипофизарно-гонадной системе, обеспечивающей регуляцию полового цикла, существует 3-и функциональных уровня обратной гормональной связи.

1. Длинная петля - в ней гормоны яичников оказывают регуляторное действие на уровне аденогипофиза и центральной нервной системы (прогестерон, ингибин).

2. Короткая петля, - где действие гипофизарных гормонов направлено на гипоталамус для регуляции их собственной секреции по принципу обратной связи, что осуществляется посредством обратного портального кровотока - гипофиз-гипоталамус.

3. Ультракороткая петля - включает в себя действие гипоталамических гормонов (релизинг-гормонов) на собственную секрецию в пределах ЦНС.



Морфо-функциональная организация гипоталамо-гипофизарной системы

Саморегулирующая функциональная система размножения у самок

Физиологические основы искусственного осеменения животных

Искусственное осеменение - инструментальное введение семени (сперматозотдов) в родополовые пути самок.

Основоположником учения об искусственном осеменении животных и внедрении метода искусственного осеменения в практику является Илья Иванович Иванов в России.

Достоинства метода искусственного осеменения

1. Открывает большие перспективы в племенной работе в плане интенсивного использования особенно ценных производителей для получения высокопродуктивного чистопородного скота.

2. Профилактика распространения заразных заболеваний (вибриоз, трихомоноз и др.), передаваемых половым путем.

3. В 7-10 раз сокращаются расходы на содержание производителей.

Физиологические основы метода

1. Характер половых рефлексов самцов позволяет получать от них сперму при помощи искусственной вагины.

2. Количество сперматозоидов в эякуляте позволяет разбавить его в 7-10 раз и плодотворно осеменить при этом 7-10 самок.

3. Разбавленное семя может храниться, не теряя оплодотворяющей способности и наследственных свойств. При 0-5 градусах сохраняются 2-3 суток, а при абсолютной минусовой (при - 79 и -179 С ) - годами.

4. Семя переносит транспортировку на тысячи километров.

5. Овуляция у самок осуществляется без спаривания с самцом.

6. Овуляция происходит в конце течки, а яйцеклетка после выхода из фолликула может сохраняться в родополовых путях самки 4-6 часов, что дает возможность рассчитывать оптимальное время введения семени.

Методы диагностики беременности животных

1. Визуальный.

2. Пальпации (внешней и ректальной).

3. По характеру влагалищной слизи.

4. УЗИ (с использованием ультразвука).

5. ИФА (иммуно-ферментного анализа).

Структурные изменения в репродуктивных органах и динамика половых гормонов в течение полового цикла у свиней

Половая система курицы и петуха

Особенности размножения у птиц.



Литература

1. Апчел, В.Я. Физиология человека и животных: Учебник для студ. учреждений высш. пед. проф. образования / В.Я. Апчел, Ю.А. Даринский, В.Н. Голубев. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 448 c.

2. Балашова, В.Ф. Физиология человека: тестовый контроль знаний: Методическое пособие / В.Ф. Балашова. - М.: Физ. культура, 2007. - 128 c.

3. Гайворонский, И.В. Анатомия и физиология человека: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / И.В. Гайворонский, Г.И. Ничипорук, А.И. Гайворонский. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 496 c.

4. Сапин, М.Р. Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма): Учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / М.Р. Сапин, В.И. Сивоглазов. - М.: ИЦ Академия, 2009. - 384 c.

5. Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник для высших учебных заведений физической культуры / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. - М.: Сов. спорт, 2012. - 620 c.

6. Судаков, К.В. Физиология человека: Атлас динамических схем / К.В. Судаков, Ю.Е. Вагин, В.В. Андрианов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 416 c.

7. Федюкович, Н.И. Анатомия и физиология человека: Учебник / Н.И. Федюкович. - Рн/Д: Феникс, 2013. - 510 c.

8. Швырев, А.А. Анатомия и физиология человека с основами общей патологии: Учебное пособие / А.А. Швырев; Под общ. ред. Р.Ф. Морозова. - Рн/Д: Феникс, 2013. - 411 c.

Размещено на Allbest.ru

...