Физиология размножения

1.

ФИЗИОЛОГИЯ
РАЗМНОЖЕНИЯ

2. Содержание

1.Понятие
о
воспроизводительной
функции. Половая и физиологическая
зрелость.
2.Органы размножения и их функция у
самцов.
3.Органы размножения и их функция у
самок.
4.Оплодотворение. Беременность.
5.Роды и их регуляция.
6.Размножение домашней птицы.

3.

Понятие о
репродуктивной системе
Органы и ткани, выполняющие половые
функции и регулирующие их механизмы
(нервные и гуморальные) составляют
репродуктивную систему.
Конечный результат ее деятельности –
воспроизведение здорового потомства.

4.

Понятие о
репродуктивной функции
Размножение (воспроизведение, репродукция) –
совокупность физиологических процессов,
обеспечивающих воспроизводство себе подобных
организмов, сохранение и продолжение вида.
У высших животных репродуктивная функция
осуществляется половым путем при слиянии
сперматозоида и яйцеклетки
(образуется зигота – оплодотворенная яйцеклетка,
из которой развивается новый организм).

5.

Значение
полового размножения
Половое размножение обеспечивает:
• сохранение вида за счет передачи его
основных признаков последующим
поколениям;
• повышение адаптивных возможностей
последующих поколений за счет
перекомбинации генетического
материала.

6.

Половые функции
К половым функциям относят:
• созревание половых клеток;
• половую мотивацию, половое влечение, половое
поведение;
• половой акт;
• процесс оплодотворения;
• беременность, роды, лактацию;
• выхаживание и воспитание потомства.
Половые функции (воспроизведение, репродукция)
могут осуществляться с момента полового
созревания (половой зрелости) до такой стадии
старения, когда репродуктивная функция угасает

7.

Понятие о
половой зрелости
Половая зрелость – это степень созревания организма, при которой
возможно воспроизведение потомства (т.е., морфологическое и
функциональное оформление полового аппарата, когда самец
становится способным оплодотворить самку, а самка – забеременеть).
Половая зрелость у самцов проявляется началом образования спермиев
(спермиогенез), а у самок – созреванием яйцеклеток (овогенез).
Примерный возраст
Вид животного
наступления
половой зрелости
прекращения
репродуктивной
функции
КРС
8-10 мес
14-17 лет
МРС
6-8 мес
8-10 лет
Свинья
6-8 мес
7-10 лет
Лошадь
16-18 мес
25-30 лет

8.

Половая зрелость наступает раньше, чем заканчивается
физиологическое созревание организма; т.е., когда организм
приобретает формы, свойственные взрослому животному
(возраст, достигает 70-75% его живой массы, развитие половых
органов)
• Период физиологического созревания является оптимальным
временем включения животных в репродуктивный процесс
• Раннее спаривание животных задерживает их общее развитие,
приплод получается слаборазвитый и малопродуктивный
Примерные сроки наступления физиологической
зрелости
КРС
МРС
СВИНЬЯ
ЛОШАДЬ
16-18 (22) мес
12-13 мес
8-11 мес
3-4 года

9.

Физиология
размножения
самцов

10.

Органы
половой системы самца
Половые органы
Семенники
Выполняемые функции
Образование, рост и созревание спермиев
(спермиогенез);
Секреция андрогенов – мужских половых гормонов.
Придатки семенников
(головка, тело, хвост) +
Дозревание спермиев, приобретение ими электрического
заряда, питательных веществ;
Хранение (2-3-мес.) и утилизация спермиев.
Придаточные половые
железы:
пузырьковидная,
предстательная,
луковичные
Выработка секрета.
Значение секрета придаточных половых желез:
•промывание мочеполового канала;
•увеличение объема эякулята;
•проталкивание спермиев в половых путях самки;
•активизация движений спермиев.
спермиопроводы (семяпроводы)
Половой член
Осуществление полового акта;
Выделение эякулята – спермиев с секретами придаточных
половых желез.

11.

Органы
половой системы быка

12.

Схема строения семенника
Семенник - 
парная 
половая  железа  самцов, 
продуцирующая  мужские 
половые клетки - спермии. 
Семенники 
 являются 
также 
железами 
внутренней 
секреции, 
вырабатывающими 
мужской  половой  гормон - 
тестостерон.
Семенники покрыты серозной и белочной оболочками. Внутри
радиальными перегородками разделены на конические дольки.
Каждая долька содержит семенные канальцы, промежутки между
которыми заполнены соединительной тканью.

13.

• Семенники у эмбриона находятся в поясничной
области брюшной полости. Перед рождением
опускаются в паховую область, а затем в
мошонку.
• Благодаря обилию кровеносных сосудов и
потовых желез в коже мошонки температура
внутри нее на несколько градусов ниже, чем в
брюшной полости.
• Задержка одного или обоих семенников в
брюшной полости называется крипторхизмом.
• Перегрев семенников в брюшной полости в
случае задержки их опускания прекращает
сперматогенез и ведет к дегенерации семенных
канальцев.

14.

Спермиогенез
• Спермии развиваются в извитых
канальцах семенника из сперматогоний
зародышевого эпителия канальцев.
• Из каждого сперматогония образуется
четыре одинаковых сперматозоида.

15.

Спермиогенез
В спремиогенезе принято
рассматривать 3 стадии:
• митоз (сперматогоний =>
два сперматоцита I-го
порядка);
• мейоз (сперматоцит I-го
порядка => два
сперматоцита II -го порядка);
• дифференцировку клеток
(сперматоцит II-го порядка
(мейоз) => сперматиды
/гаплоидное число
хромосом/ => спермии).

16.

Спермии (сперматозоиды) – клетки небольшого
размера, несколько мкм; форма их
приспособлена для перемещения и
взаимодействия с яйцеклеткой.
Продолжительность спермиогенеза:
Бык
53 дня
Жеребец
42 дня
Хряк
34 дня
Баран
48 дней
Верблюд
56 дней
Кобель
41 день
Петух
25 дней
Кролик
41 день

17.

• Сформировавшиеся спермии продуцируют
фермент гиалуронидазу, что обеспечивает их
отделение в просвет канальцев, где они
приобретают подвижность и поступают в
придаток семенника.
• В хвосте придатка спермии сохраняют
оплодотворяющую способность 2-3 мес.
• Затем спермии поступают в спермиопроводы
и мочеполовой канал

18.

19.

Половые мотивации
• Мотивации
(побуждения,
влечения)
–
центральные процессы, направляющие деятельность
организма на поиск удовлетворения или избегания
неблагоприятных ситуаций.
• Половые мотивации обусловлены активирующим
влиянием половых гормонов на гипоталамические
центры, ответственные за половое поведение и
половое влечение.
• Половые поведенческие реакции у различных видов
животных отличаются.
• Половое влечение (либидо) – это результат
восприятия анализаторами самца (слуховыми,
зрительными,
обонятельными,
тактильными)
раздражений,
исходящих
от
самки
при
одновременном влиянии половых гормонов.

20.

Половые рефлексы самца
• Половые рефлексы самца – это сложные рефлекторные реакции,
обусловливающие половой акт (совокупление, коитус)
Рефлекс эрекции
эрекция полового члена (увеличение в размерах и
приобретение механической твердости) в следствии
усиленного притока артериальной крови, что
способствует введению его в органы размножения
самки
Обнимательный
рефлекс
вскакивание производителя на самку и обхватывание
ее боков передними конечностями (садка, покрытие)
Совокупительный
рефлекс
Рефлекс эякуляции
введение во влагалище самки полового члена и ряд
возвратно-поступательных движений (фрикций),
подготавливающих выбрасывание спермы
выделение продуктов половых желез – эякулята
(спермы и секрета придаточных половых желез) через
мочеполовой канал

21.

Регуляция
половой функции самца
I. Рефлекторная регуляция:
a) Безусловные раздражители: внешний вид
самки, запах, звуки, раздражение
тактильных рецепторов половых органов,
повышение в крови уровня тестостерона;
b) Условные раздражители:
вид
случного станка, осеменатора и т.п.;

22.

Нервные центры (регулируют половые
рефлексы):
• Кора больших полушарий (анализ раздражителей,
поступающих
от
экстеро-,
интерорецепторов,
образование и проявление условных половых
рефлексов)
• Гипоталамус - промежуточное звено между корой и
ниже лежащими отделами ЦНС (регулирует
поведенческие акты, связанные с половыми
рефлексами, секреция либеринов, регулирующих
выделение гонадотропных гормонов гипофиза);
• Пояснично-крестцовый отдел спинного мозга
(центр эрекции и эякуляции).

23.

II. Гуморальная регуляция:
a. фолликулостимулирующий
гормон:
вызывает
развитие семенных канальцев, регулирует начальные
стадии спермиогенеза;
b. лютеинизирующий гормон:
регулирует развитие
интерстициальной ткани семенников и выработку
андрогенов (тестостерона);
c. тестостерон: вызывает рост и развитие половых органов,
формирование
вторичных половых
признаков,
регулирует
обмен
веществ
по
мужскому
типу,
сперматогенез, появление половых рефлексов;
д. окситоцин:
регулирует сокращение гладкой
мускулатуры семяпроводящих путей во время эякуляции.

24.

Регуляция
половой функции самца
1- головной мозг;
2- гипоталамус;
3- аденогипофиз;
4- нейрогипофиз;
5- либерины гипоталамуса;
6- семенники;
7- придаточные половые
железы;
8- совокупительные органы;
9-10- нервные импульсы;

25.

Физиология
размножения
самок

26.

Органы
половой системы самки
Половые органы
Яичники
Яйцепроводы
Матка
Влагалище, клитор,
половые губы
Выполняемые функции
образование и созревание женских половых
клеток – яйцеклеток (овогенез);
секреция эстрогенов и гестагенов
проводящие пути, соединяющие яичник и
матку;
место оплодотворения яйцеклетки
место развития плода
совокупительные органы

27.

• Яичники покрыты
белочной оболочкой
• состоят из паренхимы и
соединительнотканного
остова
• Различают корковый и
мозговой слой (в корковом
– фолликулы и желтые
тела; в мозговом –
нервные волокна,
кровеносные и
лимфатические сосуды)

28.

Овогенез
процесс образования и созревания яйцеклеток
• В результате оогенеза из одного ооцита I порядка
образуется одна зрелая яйцеклетка
• Процесс овогенеза идет в яичниках циклами: в
течение одного полового цикла созревает и
овулирует один или несколько фолликулов (т.е.,
ооцит I порядка).
• Т.к. циклы повторяются, в яичниках животных
обнаруживают фолликулы на разных стадиях
развития: часть из них достигает полной зрелости, а
остальные подвергаются атрезии и рассасываются.

29.

Овогенез включает 3 стадии:
• размножение:
начинается в процессе эмбриогенеза; в яичниках
закладываются диплоидные первичные половые клетки
(оогонии):
• у коров ≈ 140 тыс;
• у свиней ≈ 120 тыс;
• у кур ≈ 60-150 тыс.
• рост:
в конце эмбрионального периода размножение оогоний
прекращается и они превращаются в ооциты I порядка,
окруженные слоем фолликулярных клеток;
к моменту полового созревания, перед овуляцией ооцит I
порядка претерпевает первое деление мейоза, образуя ооцит
II порядка (содержит гаплоидный набор хромосом) и первое
редукционное тельце;
после овуляции ооцит попадает в яйцевод.
• созревание:
происходит в яйцеводе после проникновения спермия в ооцит;
ооцит II порядка подвергается митотическому делению,
образуется зрелая яйцеклетка, способная к оплодотворению, и
второе редукционное тельце.

30.

Спермато- и овогенез

31.

Фолликулогенез
(стадии развития фолликула):
Предовуляционная
стадия:
рост и созревание фолликула (ооцит I порядка), образование
фолликулярной полости (граафов пузырек);
накопление питательных веществ в яйцеклетке;
накопление эстрогенов в фолликулярной жидкости.
Овуляционная
стадия:
вскрытие созревшего фолликула и выход из него яйцеклетки
Особенности овуляции:
–у парнокопытных (рогатый скот, свиньи) овуляция происходит в любом месте на поверхности яичника;
–у лошадей фолликулы разрываются только в направлении овуляционной ямки;
–у крупных с.-х. животных овуляция осуществляется независимо от того, было или нет спаривание
(половой акт);
–у некоторых животных (кролики, сем. кошачьи) овуляция происходит только после спаривания.
Послеовуляционная
стадия:
образование желтого тела на месте овулировавшего
фолликула
Желтое тело – временная железа, секретирующая гестагены; различают:
–желтое тело полового цикла (если беременность не наступает, то оно рассасывается);
–желтое тело беременности (сохраняется до конца беременности).

32.

33.

ПОЛОВОЙ ЦИКЛ
Половой цикл – комплекс морфологических и
физических изменений в организме половозрелой
самки, связанных с размножением.
В зависимости от частоты повторяемости половых
циклов в течении года выделяют следующие группы
животных:
• Моноцикличные животные;
• Полицикличные животные;
• Сезонно полицикличные животные.

34.

СТАДИИ ПОЛОВОГО ЦИКЛА
1900г. английский учёный-биолог Хипп:
•проэструс (предтечка) — гипертрофия и гиперемия
наружных и внутренних половых органов, т.е. период
пролиферативных процессов в половом аппарате
самки;
•эструс (течка) — половое возбуждение, т.е. период
активного функционального состояния самки и ее
половых органов;
•метэструс — возвращение половых органов в
состояние покоя;
•диэструс — период полового покоя.

35.

• У моноциклических животных (собака и
многие виды диких животных) после
полового цикла наступает длительный
период полового покоя — анэструс.

36.

СТАДИИ ПОЛОВОГО ЦИКЛА
(по А. П. Студенцову, В. С. Шипилову):
• стадия возбуждения;
• стадия торможения;
• стадия уравновешивания.

37.

Стадия возбуждения
(фолликулярная фаза)
• созревание фолликулов, выработка эстрогенов;
• формирование половой доминанты.
Проявления (феномены) стадии возбуждения:
• течка, эструс (истечение слизи из половых органов,
гиперемия слизистых оболочек половых органов);
• половое возбуждение (общая реакция самки:
беспокойство, отказ от корма, снижение
продуктивности, «интерес» к самцу);
• половая охота (положительная сексуальная реакция
на самца, проявление половых рефлексов самки);
• созревание фолликула и овуляция.

38.

Стадия торможения
(лютеиновая фаза)
• ослабление признаков полового возбуждения и течки;
• образование желтого тела на месте лопнувшего
фолликула;
• выделение гестагенов (прогестерон).
Проявления стадии торможения:
• ослабляются признаки полового возбуждения и течки;
• безразличное отношение самок к самцу;
• прекращение выделений из половых путей;
• восстановление аппетита, продуктивности.

39.

Стадия уравновешивания
• рассасывание желтых тел,
прекращение выработки гестагенов;
• рост и развитие новых фолликулов.

40.

Особенности полового цикла у
самок с.-х. животных
продолжительность
корова
кобыла
овца
свинья
Половой цикл,
дн
18-22
20-22
17
19-21
Фолликулярная
фаза, дн
3-4
7-8
2-3
5-6
Течка, час
24-36
96-168
30-40
72-96
Охота, час
10-20
96-168
24-40
48-72
Овуляция
(относительно
охоты), час
10-12
24-36
24-36
36-40
Лютеальная
фаза, дн
после окончания
до окончания
после окончания
после начала
17-18
14-15
14-15
15-16

41.

Схема регуляции полового поведения самок
Внешние и внутренние раздражители
Кора больших полушарий
Гипоталамус (фоллиберин, люлиберин)
АДЕНОГИПОФИЗ
ФСГ
ЛГ
овуляция
образование в фолликулах
эстрогенов, фаза возбуждения
образование желтого тела,
фаза торможения

42.

Оплодотворение
Оплодотворение – это физиологический
процесс слияния яйцеклетки и
сперматозоида, приводящей к образованию
зиготы (оплодотворенной яйцеклетки).
• Продвижение спермиев в половых путях
самки осуществляется прямолинейно,
поступательно, головкой вперед с вращением
вокруг своей оси.
• Скорость передвижения спермы в половых
путях самки:
• жеребец:5 мм/мин;
• жвачные:4 мм/мин;
• плотоядные: 2,6 мм/мин

43.

Факторы, обусловливающие
подвижность спермы
Реотаксис – способность спермиев
двигаться против тока жидкости;
Динамика полового акта (фрикции);
Сокращения матки, брюшных
мышц (присасывающее действие);
Движения реснитчатого эпителия
яйцепроводов.

44.

• Оплодотворение происходит в верхней
части яйцепровода (в ампуле).
• После овуляции яйцеклетка способна к
оплодотворению в течение 4-6 часов.

45.

• У рогатого скота, кроликов, сперма
попадает во влагалище (влагалищный
тип осеменения).
• У лошади, свиньи и собаки, сперма
попадает в полость матки, минуя
влагалище
(маточный
тип
осеменения).
• Продолжительность жизни спермиев в половых путях
коров, овец ~ 36-48 часов; свиней, кобыл ~ 24-48 часов.

46.

Этапы оплодотворения
1. денудация – освобождение яйцеклетки от
окружающих ее фолликулярных клеток
(лучистого венца, прозрачной оболочки) при
прохождении по яйцепроводу.
2. проникновение спермия в околожелточное
пространство (фермент гиалуронидаза);
заканчивается созревание яйцеклетки (ядро
яйцеклетки, содержащее гаплоидное число
хромосом,
превращается
в
женский
пронуклеус).

47.

Этапы оплодотворения
3. проникновение спермиев в цитоплазму
яйцеклетки (только головка и шейка
спермия);
головка
увеличивается
в
несколько раз и превращается в мужской
пронуклеус
с
гаплоидным
набором
хромосом.
4. сближение пронуклеусов и их слияние;
образуется качественно новая клетка –
зигота, содержащая диплоидный набор
хромосом.

48.

Беременность
Беременность – это период от оплодотворения
до родов.
Продолжительность беременности у разных
видов животных различна:
стельность: 285 дн (9,5 мес);
суягность: 150 дн (5 мес);
жеребость: 340 дн (11,5 мес);
супоростность: 115 дн (3 мес 3 нед 3 дн)

49.

Периоды беременности
• Зародышевый период: начинается с момента
оплодотворения до полной имплантации
эмбриона,
т.е.
до
формирования
и
функционирования плаценты.
• Последовательный ряд событий в зародышевый
период:
оплодотворение → дробление зиготы → морула
(16-32 бластомера) → бластоциста → гаструла
→ нейрула → развитие внезародышевых
органов и начало органогенеза

50.

Периоды беременности
• Предплодный
период:
формирование
осевых
зачатков,
закладка
и
дифференцировка органов.
• Плодный период: органогенез.

51.

Продолжительность внутриутробного
развития с.-х. животных (сутки развития)
Вид
животног
о
Корова
Кобыла
Овца
Свинья
Зародышев
ый период
Предплодный
период
Плодный
период
Начало
имплантации
Начало
плацентации
1-34
35-60
61-285
18
27
1-40
41-95
96-340
38-40
44-45
1-29
30-45
46-150
15
20-28
1-22
23-38
39-115
10-13
18-19

52.

Плодные оболочки
1 Желточный
. мешок:
образован
энтодермой,
питает
зародыш
до
имплантации,
редуцируется в конце зародышевого
периода.
2 Амнион
защищает зародыш от механических
. (водная оболочка): повреждений и высыхания, создавая
водную среду, в которой взвешен
зародыш.
3 Аллантоис
. (мочевая
оболочка):
участвует в газообмене и выполняет
роль мочевого пузыря, накапливая
продукты обмена.
4 Хорион
. (сосудистая
оболочка):
наружная оболочка, осуществляет
питание плода, вместе со слизистой
оболочкой матки образует плаценту.

53.

ПЛАЦЕНТА
Плацента – комплекс тканевых образований, развивающихся из
хориона плода (детская плацента) и слизистой оболочки матки
(материнская плацента).
Функции плаценты:
• защитная (плацентарный барьер);
• транспортная (питательные вещества, кислород, углекислый
газ, продукты обмена);
• выделительная;
• трофическая (биохимические и ферментативные процессы);
• регуляторная (передача нервных импульсов от материнского
организма);
• эндокринная (биологически активные вещества, гомоны).

54.

ТИПЫ ПЛАЦЕНТ
По расположению ворсинок хориона и крипт
слизистой матки:
• Множественная;
• Рассеянная;
• Зональная;
• Дисковидная.
По глубине проникновения ворсинок хориона в
материнскую часть плаценты:
• Эпителиохориальная;
• Десмохориальная;
• Эндотелиальная;
• Гемохориальная.

55.

ПЛАЦЕНТА ОДНОКОПЫТНЫХ
И СВИНЕЙ
• рассеянная плацента:
ворсинки равномерно
покрывают всю
поверхность хориона и
повторяют контуры
слизистой матки
• эпителиохориальная
плацента: ворсинки
хориона и крипты
слизистой матки
соприкасаются
эпителиальными
клетками

56.

ПЛАЦЕНТА ЖВАЧНЫХ
• множественная плацента:
ворсинки хориона
расположены кустиками на
отдельных участках
(котиледонах) и соединяются
с утолщениями матки
(карункулами);
• десмохориальная
плацента: ворсинки
хориона разрушают
слизистый слой (эпителий)
матки и контактируют с
подслизистым слоем

57.

ПЛАЦЕНТА ПЛОТОЯДНЫХ
• зональная плацента:
ворсинки опоясывают
среднюю часть хориона
• эндотелиальная
плацента: ворсинки
хориона проникают до
эндотелия кровеносных
сосудов

58.

ПЛАЦЕНТА ГРЫЗУНОВ И
ПРИМАТОВ
• дисковидная
плацента: ворсинки
находятся на
ограниченной
поверхности хориона в
виде диска или лепешки
• гемохориальная
плацента: ворсинки
хориона погружаются в
кровеносные сосуды
матки

59.

РОДЫ
Роды – физиологический механизм, заключающийся в
выведении из организма матери зрелого и живого
плода.
Регуляция родового процесса:
• влияние зрелого плода на рецепторный аппарат
матери, снижение возбудимости коры головного
мозга, «растормаживание» подкорки и полового
центра;
• усиление выработки релаксина =˃ расслабление
связок таза и повышение возбудимости нервномышечного аппарата матки;
• накопление в крови самки эстрогенов, окситоцина и
повышение чувствительности к ним матки;
• сокращения матки (схватки) рефлекторно вызывают
сокращение мышц брюшного пресса (потуги).

60.

Фазы родового процесса
1
.
Раскрытие родовых
путей
(подготовительная):
волнообразное
сокращение
матки, раскрытие шейки матки,
разрыв плодных оболочек, выход
части плодных вод, легкое
беспокойство животных — 4-6 ч у
коров;
2
.
Стадия выведения
плода:
общее беспокойство животного,
усиление
схваток
и
потуг,
внедрение плода в шейку матки,
продвижение плода через вульву,
обрыв пуповины- 0,5-4 ч у коров;
3
.
Послеродовая
стадия:
выведение плодных оболочек
(последа), инволюция матки - 7-12
ч у коров.