Гормони і продуктивність тварин

Регуляція фізіологічних процесів, росту і продуктивності сільськогосподарських тварин завжди здійснюється комплексно, відповідно до віку тварини і навколишньому середовищу. Особливості обміну речовин, що зумовлені гормональним впливом, багато в чому залежить від інтенсивності їх утворення і виділення в кров, тривалості терміну дії, швидкості розпаду і стану рецепторного апарату клітин.

Залози внутрішньої секреції є еферентною ланкою різних функціональних систем. Їх діяльність динамічно змінюється під час пристосувальних реакцій організму, направлених на те, щоб забезпечити більш ефективне функціонування організму. Співвідношення концентрацій різних гормонів та їх взаємовплив визначають гормональний статус організму тварин.

Для росту молодняка найбільш важливим є соматотропний гормон передньої долі гіпофіза. Під впливом цього гормону істотно змінюються метаболічні процеси: у клітинах поліпшується використання азоту, посилюється синтез білків і інших речовин, стимулюється проліферативна активність, активізується утворення компонентів скелету, прискорюється розщеплювання депонованих жирів і глікогену з метою оптимізації енергетичного забезпечення росту.

Дія СТГ проявляється в синергізмі з іншими гормонами, зокрема з інсуліном. Він регулює утворення глікогену в печінці і м’язах, стимулює перетворення вуглеводів у жири. В період активного росту організму вираженою анаболічною дією володіють також тиреоїдні гормони. Важливе значення для росту і розвитку тварин мають естрогени і прогестерон.

При оцінці гормонального статусу тварин необхідно враховувати рівень гормонів, що зумовлюють катаболічні процеси. При цьому суттєву роль відіграють гормони кіркової та мозкової речовин наднирків. Вони приймають активну участь в реакціях пристосування організму до дії стресових чинників, завдяки чому забезпечується належна функціональна рухливість організму і, як наслідок, тварини більш інтенсивно ростуть і розвиваються.

Процес лактації, як найважливіший аспект продуктивності, комплексно регулюється нервовою і ендокринною системами. Зокрема, на підготовку молочної залози до лактації істотний вплив має дія гормонів статевих залоз. Естрогени стимулюють проліферативні процеси і утворення проток, а прогестерон відповідальний за розвиток паренхіми і диференціювання секреторних клітин молочної залози. Взаємозв’язок естрогенів і їх регулюючих чинників гіпоталамуса – гонадоліберинів, а також тиреоліберину активує синтез і надходження в кров аденогіпофізарних гормонів − пролактину і СТГ, які, в свою чергу, синергічно стимулюють лактацію.

Пролактин підсилює проліферативні процеси в молочній залозі під час її розвитку, а при настанні лактації – секреторну активність альвеолярного епітелію. Соматотропін також сприяє розвитку молочної залози, а в період лактації забезпечує підвищення вмісту жиру і лактози в молоці. Інсулін – типовий анаболичний гормон, що стимулює процес лактації, впливаючи на вуглеводний, білковий і жировий обміни в молочній залозі.

Гормони щитовподібної залози – тироксин і трийодтиронін − підсилюють секрецію молока в наслідок активації низки ферментів та інтенсифікації обміну нуклеїнових кислот, що сприяє використанню летких жирних кислот і синтезу молочного жиру. Кортикотропін і глюкокортикоїди спільно з СТГ і пролактином забезпечують необхідний запас амінокислот, що позитивно позначається на синтезі білків молока. Таким чином, для забезпечення високого рівня лактації необхідна відповідна комплексна дія вищезазначених гормонів і підтримка належного гормонального статусу впродовж всієї лактації.

Перспективним є метод визначення вагітності за рівнем прогестерону в крові та молоці, що дозволяє зменшити яловість тварин та уникнути повторного запліднення.

Для досягнення високої шерстної продуктивності у овець необхідна участь тироксину, інсуліну і особливо СТГ, які стимулюють розвиток волосяних фолікулів і утворення волосяних волокон. Навпаки, пролактин, а також гормони кори і мозкової речовини наднирків пригнічують ріст шерстного покриву.

Таким чином, визначення гормонального статусу виявляється необхідним для оцінки обміну речовин і продуктивності з урахуванням віку, статі, породи, умов годівлі і утримання тварин. Найбільш цінні в генетичному і продуктивному відношенні тварини володіють особливим гормональним статусом, і в цьому виявляється широкий діапазон біологічних ефектів на молекулярному, клітинному, тканинному і системному рівнях.

Деякі рослини, що надходять до організму тварин з кормом, виробляють біологічно активні речовини − фітогормони. Вони діють на організм тварин, як естрогени, антиестрогени, антигонадотропіни і антитиреоїдні речовини. Надлишок фітогормонів, що проявляють естрогенну дію, викликає у самок порушення гормонального балансу, гальмує процес лактації і знижує функції відтворення. Антиестрогени діють подібно до прогестерону, що впливає на продукцію гонадотропних гормонів, в наслідок чого знижується плодючість тварин та життєздатність потомства. Антигонадотропіни рослинного походження гальмують, як правило, синтез фолікулостимулюючого гормону, у зв’язку з чим у самок порушується перебіг статевих циклів і припиняється овуляція, а у самців пригнічуються функції сім’яників. Антитиреоїдні речовини викликають гіпофункцію щитоподібної залози, і, як наслідок − молодняк відстає в рості та розвитку, а у дорослих тварин виникають дисфункція яєчників, аборти і затримання посліду.

Рекомендована література:

1. В.В. Науменко та інші. «Фізіологія с.-г. тварин». –К: «Сільгоспросвіта»; 1994,- с. 266-307.

2. В.И. Георгиевский «Физиология с.-х. животных». –М., «Агропромиздат»; 1990, - с. 143-179.

Питання для самоконтролю:

1. Які органи і тканини входять до складу залоз внутрішньої секреції?

2. Яку фізіологічну роль відіграють гормони в організмі тварин?

3. Яка залежність існує між нервовим і гуморальним механізмами регуляції?

4. Яке фізіологічне обґрунтування використанню гормонів та гормональних препаратів в практиці ветеринарії та тваринництва?

 

XI. Фізіологія органів розмноження самців і самок свійських тварин. Статевий сезон і статева поведінка. Фізіологічні основи штучного осіменіння і пересадки (трансплантації) ембріонів (4 години).

Статевий цикл. В організмі самки в певні періоди створюються сприятливі умови для запліднення яйцеклітини і розвитку зародка. Більшість тварин, що живуть на волі, розмножуються один раз на рік і мають один період статевої активності, під час якого тварини паруються.

У деяких тварин спаровування відбувається в певний сезон. Це помітніше в північних, ніж у південних широтах. Так, гризуни паруються напровесні, однокопитні —навесні або на початку літа, дикі вівці й кози — восени, а олені — пізньої осені або на початку зими. Основна маса сріблясто-чорних лисиць у звіроводницьких господарствах паруються в лютому. Період спаровування диких тварин залежить від строків вагітності. Завдяки сезонності спаровування потомство народжується в найсприятливішу для даного виду пору року. Коли сезон спаровування у тварин триває ряд місяців, то спаровування найчастіше відбувається на початку сезону: при незаплідненні на початку сезону далі можливе повторне покриття.

Сезонний статевий “спокій” виявлений у різних видів тварин неоднаково і щодо його тривалості, ї щодо його глибини — від деякого ослаблення статевої функції до значних змін у статевих органах тієї й другої статі, цілковитої відсутності сперматогенезу в сім'яниках і т. д.

Велику роль у біології розмноження тварин відіграє світло. Світловий режим має велике значення не тільки для розмноження хутрових звірів, але й для сільськогосподарських тварин.

Нервові центри, які регулюють процеси, зв'язані з розмноженням, адаптовані до різної тривалості та інтенсивності світла. Переведення жеребця в денні години з денника у варок значно поліпшує якість його сім'я. Для розмноження овець має значення зменшення тривалості світлового дня. Тому переведення овець з однієї географічної широти в іншу дуже впливає на їх розмноження. В сезонності розмноження певну роль відіграє корм і живлення.

Серед свійських тварин трапляються різного ступеня прояви сезонності розмноження. У верблюдів ще зберігся строго сезонний характер спаровування: масове спаровування їх відбувається в січні—березні. У коней навесні статева активність посилюється. Кобил звичайно парують навесні, бо лошата, які народилися напровесні, починають зимівлю більш зміцнілими. У свиней охота також яскравіше виявлена навесні. У корів не можна відмітити сезонності в розмноженні.

Перед спаровуванням у самки з'являються тічка і охота. Тічка — це період статевого збудження тварини. Охота характеризується готовністю самки до статевого акту. Самка в охоті стає неспокійною і намагається наблизитися до самця. Під час зутрічі з ним виявляє готовність до спаровування, приймає відповідну позу тощо. Стрибають одна на одну корови. У лактуючих корів в період тічки і охоти трохи зменшуються надої. У багатьох тварин під час охоти змінюється склад крові.

В період тічки в організмі тварини 'відбуваються складні фізіологічні процеси, а 'в статевих шляхах і морфологічні зміни. Вони сприяють після осіменіння самки просуванню сперматозоїдів, заплідненню яйцеклітини і закріпленню зародка в розі матки. Під час тічки і охоти найчастіше буває і овуляція.

Якщо під час охоти не відбулося спаровування або якщо покриття не дало запліднення, охота у самки, як правило, зникає і відновлюється у сільськогосподарських тварин тільки через кілька днів, у різних видів тварин через різне число днів. Фізіологічні процеси, які відбуваються в статевому апараті і усьому організмі самки від однієї тічки та охоти до другої, називають статевим циклом.

 

Штучне осіменіння

Розрізняють природне осіменіння і штучне, тобто осіменіння самки без спаровування з самцем. За допомогою штучного осіменіння можна спермою одного плідника осіменити значне число самок і дістати при цьому добру запліднюваність. Можливість перевезення сперми на далекі відстані робить штучне осіменіння прямим засобом поліпшення по-рідних властивостей тварин і навіть створення нових порід, важливим методом підвищення продуктивності тваринництва.

Основоположником штучного осіменіння, який поставив його на наукову основу, був І. І. Іванов, що, починаючи з кінця минулого століття, а головним чином у радянський період, розробив ряд теоретичних і практичних питань штучного осіменіння і біології розмноження тварин. Дальший розвиток теорії і практики штучного осіменіння сільськогосподарських тварин дістав у 'працях Милованова та його співробітників.

Штучне осіменіння сільськогосподарських тварин базується на таких положеннях:

1. Сперматозоїди сільськогосподарських тварин можуть зберігати свою життєздатність поза організмом, не втрачаючи своїх спадкових властивостей.

2. Характер статевих рефлексів у самців-плідників такий, що дає можливість одержувати від них сперму за допомогою штучної вагіни.

3. Овуляція у самок сільськогосподарських тварин відбувається без статевого акту.

4. Знання тривалості життя сперматозоїдів і яйцеклітин у статевих шляхах самки дає можливість робити штучне осіменіння в строки, що забезпечують зустріч жіночих і чоловічих клітин.

При штучному осіменінні сперму дістають від самця за допомогою штучної вагіни під час покриття ним самки або опудала. Одержана в сім'яприимач при штучній вагіні сперма проглядається попереду під мікроскопом, визначається кількість сперматозоїдів в 1 мл, їх рухливість, стійкість проти ізотонічного розчину хлористого натру. Потім сперму ділять на певну кількість порцій. Для того, щоб одним еякулятом можна було осіменити велике число самок, а також для кращого збереження сперми, її розбавляють спеціальними розріджувачами. Тепер поширені розріджувачі, в які додають жовток курячого яйця, а також антибіотики. Кожна порція, якою передбачається осіменити самку, повинна містити оптимальне число сперматозоїдів. При штучному осіменінні самці вводять сперми менше, ніж вона дістає при природному осіменінні. Нерозбавлена сперма жеребця при зберіганні швидко втрачає запліднюючу здатність, уже через 3—4 години сперматозоїди припиняють поступальний рух, а в розбавленій спермі вони зберігають рухливість до 5 днів, в кращих розріджуваних—10—12 діб. Розбавлена сперма барана і бугая зберігає свою запліднюючу здатність ще довше. Коли осіменіння розтягується на більш-менш довгий час (більш як на півгодини) або коли сперму треба перевезти в інше місце, її неодмінно охолоджують і розбавляють. Значення розріджувача полягає в тому, що він ослаблює руйнівну дію електролітів для сперматозоїдів, бо оптимальне співвідношення їх у спермі таке, що викликає пожвавлені рухи сперматозоїдів і швидке витрачання енергетичних запасів.

Квасницький з співробітниками розробили методику і техніку фракційного штучного осіменіння свиней. Вона полягає в тому, що спочатку вводиться трохи нерозбавленої сперми, а потім до 100 мл розбавлювача (збиране молоко, 0,85- процентний розчин МаСІ та ін.) і 200 см3 повітря. Концентрована сперма, таким чином, проштовхується по довжині рогів матки до яйцепроводів. Цей метод дуже ефективний.

Тепер застосовують також електричний метод одержання сім'я від бугая. Для цього електроди вводять у пряму кишку тварини і роблять періодичні подразнення.

 

Рекомендована література:

1. В.В. Науменко та інші. «Фізіологія с.-г. тварин». –К: «Сільгоспросвіта»; 1994,- с. 309-347.

2. В.И. Георгиевский «Физиология с.-х.животных». –М., «Агропромиздат»; 1990, - с. 395-430.

Питання для самоконтролю:

1. Склад органів розмноження самців і самок свійських тварин і птахів.

2. Дайте визначення поняттям «статева зрілість», «фізіологічна зрілість організму», «господарська зрілість організму», «статевий сезон».

3. Як відбувається нервова і гуморальна регуляція статевих функцій?

4. В чому проявляється статева поведінка тварин?

5. Які фізіологічні основи штучного осіменіння тварин?

6. Які нові методи і способи використовуються для інтенсифікації відтворних функцій у тварин?