Цикл воспроизводства, половой цикл и его регуляция

В. А. Середин

Воспроизводство стада – это процесс восстановления (и увеличения при расширенном воспроизводстве) поголовья стада путем размножения и выращивания более продуктивных животных, т.е. одновременно предусматривается качественное совершенствование стада, улучшение племенных и продуктивных качеств животных, направленное на решение специалистами одной из главных проблем – обеспечение населения продовольствием за счет собственных ресурсов.

В настоящее время усилия многих ученых направлены на разработку системы биотехнологии, позволяющей полнее использовать естественный репродуктивный потенциал животных. Биотехнология воспроизводства как перспективное и приоритетное направление в животноводстве развивается ускоренными темпами. Система – это совокупности элементов, находящихся между собой в определенной связи и образующих целостную функциональную структуру. Примером такой структуры является регуляция функций репродуктивной системы, от состояния управления которой зависит возможность реализации жестких параметров воспроизводства стада: обеспечение плодотворного осеменения коров в первые 1,5-2 мес. после отела и ремонтных телок в возрасте не старше 18-19 месяцев. Выдерживание таких параметров позволит фермерским молочным хозяйствам увеличить производство молока и мяса примерно на 60-70%.

Цикл воспроизводства охватывает одинаково повторяющиеся периоды определенного физиологического состояния самок. Биотехнология воспроизводства охватывает все вопросы воспроизведения животных от отела до отела, при этом важнейшим экономическим критерием, признанным во всех странах, является межотельный интервал (МОИ) или интервал между отелами (ИМО), который является интегральным показателем воспроизводительной способности коров [1].

Животные способны к воспроизведению в течение репродуктивного периода жизни, которому предшествует период полового созревания. Во время общего роста и развития организма постепенно растут и достигают зрелости половые органы, и формируется вся система ритмичного проявления половой функции. Физиологическая зрелость характеризуется завершением формирования характерного экстерьера организма и достижения им 65-70% живой массы взрослых животных данной породы и пола. Половая зрелость у телочек наступает в 5-8 – 10 мес. и зависит от породы, пола, климата, кормления, ухода и содержания, а физиологическая – в 16-18 мес., при достижении живой массы 330-350 кг. Ставится задача интенсивного выращивания телочек с обеспечением среднесуточного прироста массы тела 650-700 г, при этом повышается биосинтез стероидных гормонов и физиологическая зрелость наступает в возрасте 13-15 мес. В США применяют ранее осеменение телок в 12-месячном возрасте, при условии, что к моменту отела животное достигнет массы 450 кг. При осеменении недоразвитых самок приплод оказывается слабым и малопродуктивным (“зоотехнический брак”), общее развитие самок затормаживается.

После первой овуляции у телок половая цикличность проявляется более или менее регулярно во все сезоны года. С достижением половой зрелости у животных появляется инстинкт спаривания, а их половые железы вырабатывают способные к оплодотворению половые клетки. Плодотворное осеменение телочек должно быть обеспечено к 18-ти месячному возрасту.

В цикле воспроизводства (рис. 1) можно отметить, что проявление половой функции происходит с определенным биологическим ритмом, при этом в яичниках происходит рост и развитие одного или нескольких фолликулов, овуляция и образование желтых тел. Внешним проявлением этих изменений является течка и половая охота. Период от одной охоты или овуляции до другой называется половым циклом (ПЦ).

Рис.1. Цикл воспроизводства крупного рогатого скота:

МОИ - межотельный интервал (ИМО - интервал между отелами); ЛП - лактационный период; ЗА - запуск; СУ-П - сухостойный период; ПРО - постановка в родильное отделение за 10 дней до отела; С-П- сервис-период (от отела до плодотворного осеменения); ПРП - послеродовой период; ЗИ-ИО-завершение инволюции, искусственное осеменение; ДБ - дни бесплодия (С-П минус 60дн.); ИПП - индепеданс-период; Охj – охота; Оj - осеменение; Б - беременность; Сз - стельная 3 мес. (результат ректального исследования).

Оптимальный цикл воспроизводства коровы должен быть длительностью 12-13 месяцев. Экономически целесообразным является МОИ в пределах 370-380 дней. В течение жизни животного обычно наблюдается 5-7, редко 9-10 и даже 12-14 циклов воспроизводства. На протяжении цикла воспроизводства различают лактационный период (ЛП), запуск (За) и сухостойный период (Су-П) в течение последних 60 дней перед родами. В течение этого отрезка времени – от родов до родов (Р) различают сервис-период (С-П), как отрезок времени от родов до плодотворного осеменения и беременность (Б), на протяжении 9 месяцев с момента оплодотворения до очередных родов, результат ректального исследования – стельная 3 месяца (С3), при этом за 10 дней до родов, выделяется период постановки беременной самки в родильное отделение (ПРО), который определяется по появлению предвестников родов.

Продолжительность С-П наиболее целесообразна в пределах 60-90 дней. Из них 30 дней выделяется на послеродовой период (ПРП) и до 30-45 дней на завершение инволюции полового аппарата (ЗИ-ИО) и проведение осеменений животного. На графике видно, что в течение этого времени проявления половой функции наблюдается 3-4 половых цикла (ПЦ), определяемые как периоды от одной охоты и овуляции до другой (Ох1,Ох2,Ох3,Ох4), сопровождающиеся осеменением животного (О1,О2, О3,О4). Во многих странах выделяется индепеданс-период (ИПП), как период от родов до первой охоты.

Анализируя ритм половых циклов, специалист определяет нормальные интервалы ПЦ в пределах 19-21 дней и удлиненные – более 30-45 дней, связанные с ранней эмбриональной смертностью (ЭС), гибелью и рассасыванием бластоцист, эмбрионов, сопровождающихся удлинением лютеальной фазы ПЦ. Нередко удлинение интервалов между ПЦ связывают с пропуском выявления охоты у коров, особенно при неполноценных половых циклах. В.С.Шипилов (1972) считает, что 20% повторных охот связано с несвоевременным выявлением предыдущих [2].

В нормальном цикле воспроизводства, по окончании ПРП, выделяется еще 30 дней на ЗИ-ИО, поэтому дни бесплодия (ДБ) правильно должны подсчитываться путем отнятия от С-П 60 дней, что соответствует реальному состоянию воспроизводительной функции животного в каждом конкретном случае.

Репродуктивная система, обеспечивающая процесс воспроизводства, состоит из комплекса элементов (органов), функциональная активность которых определяется не только внутрисистемными сигналами, но и информацией, поступающей от других систем и из внешней среды. Вместе они составляют целостную функциональную структуру. Наибольшей надежностью обладает система представляющая собой совокупность управляемого объекта и устройства управления. Первооткрыватель кибернетики академик М.М.Завадовский, в 1924-1933гг. провел первые успешные опыты по стимуляции многоплодия у овец и коров и определил три пути скорейшего воспроизводства поголовья: 1—обеспечение многоплодия, 2 – организация уплотненных окотов или отелов, 3 – обеспечение ускоренного полового созревания. Он писал: “В силу противоречивого взаимодействия между органами развивающееся тело животного представляет собой саморегулирующуюся систему с высокой степенью устойчивости, так как регуляция, в силу связанного отношения, присуща не только организму как целому, но и каждому звену в отдельности”. М.М.Завадовский установил, что усиление функции гипофиза не только стимулирует активность половых желез (плюс-действие), но одновременно возбуждает обратную реакцию с их стороны – усиливает тормозные действия этих желез на гипофиз (минус-действие), что привело к созданию теории “плюс-минус взаимодействия” [3].

В настоящее время, в основу регулирования половой функции положен иерархический принцип: нижележащие структуры регулируются вышележащими, которые в свою очередь реагируют на изменения в нижележащих уровнях (греч. hieros–священный, arche–власть – тип отношений в сложных многоуровневых системах, характеризуемый упорядоченностью, организованностью взаимодействий между отдельными уровнями по вертикали). Иерархическая репродуктивная суперсистема характеризуется как структурой, так и функциональной дифференциацией, т.е. способностью реализации функции воспроизводства, при этом на более высоких уровнях осуществляются функции интеграции, согласования. Управление репродуктивной функцией связано с переработкой и использованием больших массивов информации, причем на нижележащих уровнях используется более детальная и конкретная информация, которая охватывает лишь отдельные аспекты функционирования системы, (например, функционирование органов-мишеней), а на более высокие уровни поступает обобщенная информация, характеризующая условия функционирования всей системы, и принимаются решения относительно системы в целом (Рис.2).

Рис.2. Уровни регуляции репродуктивной системы

Иерархическая репродуктивная система сочетается с большей или меньшей автономией нижележащих уровней по отношению к вышележащим, и в управлении используются присущие каждому уровню возможности самоорганизации.

В многоклеточном организме взаимосвязь между внешней средой, между отдельными клетками, органами и тканями, осуществляется следующими путями: нервные клетки получают сигналы, поступающие из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы – медиаторы; эндокринная система через эндокринные железы, секретирующие в кровь гормоны, влияет на метаболизмы различных клеток-мишеней; паракринная система, когда гормоны секретируются во внеклеточное пространство и связываются с мембранными рецепторами соседних клеток (ПГФ-2а гистамин и др.); аутокринная система, когда гормон, выделенный в межклеточное пространство, связывается с мембранными рецепторами клетки, секретирующей гормон; в процессе иммунного ответа клетки синтезируют низкомолекулярные белковые соединения – цитокины, являющиеся медиаторами иммунной и воспалительной реакций, обладающие полифункциональной (плейотропной) активностью [4]. Способность продуцировать и выделять медиаторы сближает нервные клетки с эндокринными. Разница между медиаторами и гормонами заключается лишь в том, что действие первых оканчивается местом их выделения (локальность эффектов) и кратковременностью, тогда как для гормонов характерны дистантные и длительно сохраняющиеся эффекты [5]. В регуляции репродуктивной системы выделяют пять уровней.

Дата добавления: 2015-07-16