Лекция № 4 (2 часа) Тема: «Биология оплодотворения»

1 Вопросы лекции

1.1 Сущность процесса оплодотворения.

1.2 Продвижение и выживаемость спермиев и яйцеклетки.

2 Литература

2.1 Основная

2.1.1 А.П. Студенцов, в.С. Шипилов, в.Я. Никитин, м.Г. Миролюбов.

Ветеринарное акушерство, гинекология и биотехника размножения./ Под ред. В. Я. Никитина, М.Г. Миролюбова. Учеб. для студ. высш. учеб. завед. -7 -е изд.. перераб. и дои. - М.: Колос, 2000. - 495 с.

2.1.2 В.Я. Никитин, М.Г. Миролюбов, В.П. ГончаровДЗ.В. Храмцов. Практикум по акушерству, гинекологии и биотехнике размножения животных. Учеб. и учеб пособие для студ. высш. учеб. завед. - М.: КолосС, 2004. - 208 с.

2.2 Дополнительная

2.2.1 Н.Н. Михайлов, Г.В. Паршутин, В.П. Гончаров и др. Акушерство, гине­кология и искусственное осеменение с.-х. животных. Под ред. Н.Н. Михайлова.-М: Агропромиздат, 1990.- 527с.

2.2.2 В.К. Пономарев. Ветеринарное акушерство и гинекология (цикл лекций). Учебное пособие для вузов. - Оренбург: Издательство «1МЕХТ», 1997. -176 с.

3. Краткое содержание вопросов

3.1. Сущность процесса оплодотворения.

Оплодотворение – физиологический процесс, заключающийся в слиянии яйца и спермиев с последующей их ассимиляцией и диссимиляцией, в результате чего образуется новая клетка (зигота), обладающая двойной наследственностью.

Оплодотворение у животных проходит в 4 стадии:

Первая – стадия освобождения яйцеклетки от лучистого венца и разрыхления прозрачной оболочки под влиянием фермента гиалуронидазы, выделяемого спермием. При искусственном осеменении принято, что для нормального оплодотворения в грануле должно быть не менее 10-15 млн. спермиев с активным прямолинейно-поступательным движением. Сближению и дистанционному взаимодействию гамет способствуют выделяемые яйцеклеткой и спермиями особые химические вещества – гамоны (гормоны гамет).

Вторая стадия – стадия проникновения спермиев в прозрачную оболочку яйцеклетки, в которой, к примеру, их накапливается у коров и телок до 100. Сквозь прозрачную оболочку яйцеклетки не проходят спермии других видов животных.

Третья – стадия проникновения спермиев через желточную оболочку в протоплазму яйцеклетки. Эта стадия строго специфична и отличается высокой избирательностью: в яйцеклетку могут проникать только спермии своего вида. Сквозь желточную оболочку яйцеклетки, как правило, проникает один спермий. Внедрившись в цитоплазму яйцеклетки, спермий претерпевает большие изменения. Головка спермия отделяется от хвоста, и происходит формирование пронуклеусов.

Четвертая – стадия слияния пронуклеусов (полуядер) яйцеклетки и спермия – длится 4-7 часов и завершается образованием качественно новой клетки (зиготы) с диплоидным, т.е нормальным, или полным, как и в соматических клетках организма, хромосом.

3.2. Продвижение и выживаемость спермиев и яйцеклетки. Продолжительность жизни спермиев в различных участках половых путей самок различна. У овец в шейке матки спермии сохраняют жизнеспособность максимум в течение 56 ч. Обычно же способность их к оплодотворению сохраняется 26–27 ч. Во влагалище спермин погибают уже через 6 ч. Недолго они живут и во влагалище коров — 1–6 ч. В матке коров продолжительность жизни спермиев более длительная, максимально оплодотворяющая способность их может сохраняться в течение 24–51 ч, подвижность — до 3 сут. Но в большинстве случаев спермии выживают не более 24 ч, причем спустя 15 ч после введения в половые пути самки резко увеличивается число поврежденных половых клеток. При наличии воспалительных процессов в половых органах продолжительность жизни спермиев сокращается.

В матке свиней живые спермии обнаруживаются через 24–48 ч, иногда через 70–72 ч после покрытия. При использовании для искусственного осеменения сохраняемой спермы выживаемость спермиев сокращается до 12–14 ч. Во влагалище кобыл спермии сохраняют жизнеспособность не более 5 ч, в матке значительно дольше — иногда 72–120 ч.

Продолжительность жизни спермиев необходимо учитывать при выборе сроков осеменения самок. Предпочтительнее, когда осеменение близко по времени к овуляции, но не совпадает с ней. Коров или телок необходимо осеменять не позднее чем за 5–6 ч до овуляции. За это время спермии приобретают готовность к оплодотворению. Для спермиев различных видов животных процесс подготовки длится от 3 (у хряка) до 8 (у быка).

Введенные в половые пути излишние спермии после гибели разрушаются, выводятся с мочой или поглощаются лейкоцитами. Как любой чужеродный белок, они могут служить антигеном и вызывать выработку соответствующих антител, что может привести к нарушению оплодотворения самок.

Известно, что у животных с маточным типом осеменения у кобыл спермии в течение 2 часов достигают яйцевода, а у собак за 1 минуту. У животных с влагалищным типом осеменения для передвижения спермы к месту оплодотворения требуется больше времени: у коров 3–14 мин, у овец –1 ч.

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 яйцепровод способствуют токи жидкости из брюшной полости в матку за счет колебания ресничек эпителия бахромки и яйцепровода. 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 яйцепроводу 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.