Продвижение и выживаемость спермиев и яйцеклеток в половых путях самки

Транспортировка семени осуществляется благодаря половому акту через шейку, тело и рога матки за счет сокращения продольной мускулатуры (укорачивается путь движения спермиев), расслабляются круговые мышцы, что приводит к раскрытию шейки матки.

Сокращение и расслабление мышц вызвано перистальтикой. Матка всасывает спермии, поэтому первые спермии от места введения до первой трети яйцеводов (где происходит оплодотворение) доходят за 3-5 минут.

Эта перистальтика контролируется простагландином и окситоцином. Сокращение происходит в результате условных и безусловных рефлексов.

Условные рефлексы – вид быка, безусловные –раздражение нервных окончаний половых путей.

Степень сокращения зависит от стадии полового цикла, т.е. от состояния фолликулов. Перед овуляцией в течение 6-8 часов происходят максимальные перистальтические движения, после чего происходит сокращение циркулярных мышц, и шейка матки закрывается. Следовательно, в период охоты есть время для лучшего проникновения семени в матку (6-8 часов).

Грубое обращение с животными приводит к выбросу адреналина, который блокирует выработку окситоцина.

Важное значение в транспортировке имеет цервикальный канал шейки матки. В период течки он заполнен слизью, которая состоит из плазмы (не препятствует продвижению спермиев, т.к. имеет низкую вязкость), и гликопротеида, который имеет мицелярное строение – нити-мицеллы располагаются параллельно друг другу вдоль цервикального канала. Спермии сохраняются в складках канала до 2-х суток, благодаря временному анабиозу.

Когда спермии достигают верхушек рогов матки, сфинктер пропускает в яйцеводы ограниченное количество спермиев, т.е. порциями (до 1000), это второй резервуар сохранения спермы. Продвижение спермиев по яйцеводу регулируется биологически активным веществом – фертизилином, он содержится в фолликулярной жидкости, выделяющейся во время овуляции. За счет его действия достигается синхронность вхождения спермиев и яйцеклеток в зону оплодотворения.

Яйцеклетка выходит из фолликула, улавливается воронкой яйцевода, и далее продвигается за счет движения мерцательного эпителия яйцеводов. В яйцеклетке в это время происходит созревание и биохимические процессы, на что требуется от 4 до 6 часов. Спермии в половых путях самки также проходят морфо-функциональные изменения (капацитацию) под воздействием секрета яйцеводов. Идет освобождение спермиев от обволакивающих их агглютининов, которые препятствуют выходу гиалуронидазы и акрозина из акросомы спермия.

Капацитация – способность спермиями растворять клетки «лучистого венца» яйцеклетки или способность проявлять акросомную реакцию. В процессе капацитации происходит разблокирование пор акросомы с последующим выходом гиалуронидазы.. Сроки капацитации спермиев: КРС – 4-5 часов; овцы, козы – 1-2 часа; собаки, свиньи – 3-7 часов, кобылы – 5-6 ч.

Поэтому спермии должны сохранять прямолинейно-поступательное движение в течение этих часов. Это контролируется оценкой на выживаемость.

Выживаемость спермиев в половых путях самок

1. среда влагалища неблагоприятна для спермиев.

2. шейка матки – депо спермиев (сохраняют жизнеспособность до 2-ч суток у крс, до 5 суток – у кобыл).

3. яйцеводы – в зоне сфинктера спермии сохраняются до 18 часов. При овуляции фолликулярная жидкость активизирует спермии и они начинают двигаться к яйцеклетке.

4. выживаемость спермиев в половых путях самки зависит от физиологического состояния животного. У самок с низкой упитанностью спермии в половых путях сохраняются хуже.

5. выживаемость зависит от качества эякулята, чем лучше первоначальное качество – тем лучше выживаемость.

Выживаемость яйцеклеток

1.Необходимо точно определить время осеменения. У большинства животных яйцеклетка сохраняет оплодотворяющую способность в течение 6-12 часов после овуляции.

2. Оплодотворять надо как можно ближе к моменту овуляции. Сроки нормального оплодотворения яйцеклетки: осеменять самок нужно перед овуляцией, желательно ближе к ее началу, т.к. яйцеклетка способна оплодотворяться при условии нормального развития эмбриона. У овец и коз в течение 5 часов после овуляции, если позднее то происходят процессы старения яйцеклетки, которые могут привести к ненормальному развитию эмбриона; у коров – 6 часов; свинок – 8-12 часов; кобыл – 4-8 ч.

Оплодотворение яйцеклеток

Процесс делится на следующие этапы:

1. Проникновение спермия через мембрану овоцита. Фермент гиалуронидаза выделяется тогда, когда спермий подходит к яйцеклетке. Он освобождает подход спермия к прозрачной оболочке, т.е. самому яйцу. Происходит процесс взаимного опознания. На прозрачной оболочке содержатся кортикальные гранулы – гормональные образования на поверхности прозрачной оболочки. По принципу – ключ-замок распознаются спермии своего вида животных. После этого спермии прикрепляются к прозрачной оболочке овоцита. Спермии выделяют фермент акрозин, который растворяет прозрачную оболочку, проходит через прозрачную оболочку и мембрану овоцита. Как только спермий прошел через прозрачную оболочку, кортикальные гранулы блокируют (закрывают) прозрачную оболочку от полиспермии, т.е. проникновения других спермиев.

2. Активация овоцита – превращение его в зрелое яйцо. После того, как спермий проник через цитоплазматическую мембрану, происходит второе деление (и последнее) мейоза: овоцит превращается в зрелое яйцо (овотиду) и отделяется полярное тельце.

3. Рост пронуклеусов и формирование хромосомных групп

4. Объединение хромосом яйцеклетки и спермия.

Этапы со 2-го по 4-й происходят в течение 4 часов после слияния яйцеклетки и спермия. В 1-2% случаев может наступать полиспермия, т.е. несколько спермиев проникают через оболочку, происходит так называемая эмбриональная потеря. Причины: старая яйцеклетка, плохое состояние здоровья животного (напр. самка имеет высокую температуру тела), избыточное содержание спермиев в зоне оплодотворения (высокая концентрация).

Методы повышения оплодотворения самок при оскусственном осеменении

1. Необходимо поддерживать хорошее физиологическое состояние животного: обильное и сбалансированное кормление; нельзя сокращать сухостойный период.

2. Устранять гинекологические заболевания в стаде.

3. Правильно выбирать время осеменения

4. Соблюдать технику введения семени, исключать возникновение стрессовых реакций

5. Использовать семя только хорошего качества

6. Проведение технологических приемов способствует повышению оплодотворяемости. Ректальный массаж рогов матки по направлению от яйцеводов к телу

7. Осеменение проводят перед дойкой за 1-1,5 часа

8. По возможности – дозированное общение с самцом

6,7,8 – технологические приемы

9. Биотехнические приемы :

– за несколько часов до осеменения делают инъекции суфрагона, синтетического аналога релизинг-гормона, что стимулирует выделение лютеинизирующего гормона,

– в течение 6-12 часов после отела корове делают подкожную инъекцию 15-20 мл её же молозива, что укорачивает сервис-период и повышает оплодотворяемость,

– инъекции СЖК также способствуют повышению оплодотворяемости,

– в товарных стадах, особенно в свиноводстве, применяют гетероспермальное осеменение, например крупная белая осеменяется ландрасом.

У многоплодных животных наблюдается явление суперфекундация – при гетероспремальном осеменении часть яйцеклеток осеменяется животным одной породы, часть – другой. У одной и той же самки повышается многоплодие, сокращается отход за счёт высокой жизнеспособности потомства.