Биотехнологические приемы управления репродуктивной функцией самок сельскохозяйственных животных

1. Лекция 3. Биотехнологические приемы управления репродуктивной функцией самок с.-х. животных

Содержание:
1. Основные определения……………………………
2. Основы физиологии репродуктивной системы
самок животных (на примере коровы)……………….
3. Половой цикл………………………………………
4. Методы вызывания суперовуляции…………………..
5. Методы синхронизации полового цикла самок………

2. 1 Основные определения

3. Основные задачи управления репродуктивной функцией:

Суперовуляция (множественная овуляция) –
овуляция более трех фолликулов за один половой цикл
в яичниках самок малоплодных видов
Синхронизация – одновременное вызывание
охоты у нескольких самок, приведение репродуктивной
системы самок в одинаковую фазу полового цикла.

4. Особенности этапа:

Суперовуляция
число овулировавших
яйцеклеток
Суперовуляция
и синхронизация
охоты –
оплодотворяемость
яйцеклеток ТЭ,
крайне
важные этапы технологии
Основой методов гормональной стимуляции
оказывающие
решающее
влияние на
число вымытых
эмбрионов
служат знания о физиологии и гормональной
результативность трансплантации
регуляции репродуктивной функции самок.
приживляемость эмбрионов
Синхронизация охоты

5. 2 Основы физиологии репродуктивной системы самок животных (на примере коровы)

6. Топография органов репродуктивной системы коровы

Матка
Шейка матки
Яичник

7. Морфология органов репродуктивной системы коровы

Рог матки
Верхушка
рога матки
Яйцевод
Бифуркация
Желтое тело
Тело матки
Яичник
Шейка матки

8. Строение и функции яичника

Корковый слой
Яичники выполняют в организме двойную функцию:
• продуцируют яйцеклетки - женские половые клетки
• являются железами внутренней секреции
Мозговой слой

9.

Закладка будущих яйцеклеток происходит в
эмбриональный период развития самки в
корковом слое яичника.
Яйцеклетки (овогонии) находятся в
примордиальных фолликулах.
В яичниках новорожденной телки находится
до 150 000 примордиальных фолликулов.

10. Фолликулогенез и его гормональная регуляция

Фолликулогенез – процесс созревания (роста и
развития) фолликулов
1. Примордиальный фолликул
- представляет собой незрелую яйцеклетку
(овогонию), окруженную однослойным
фолликулярным эпителием, размеры: 0,5 –
1 мм.

11. 2. Первичный фолликул

Примордиальный
фолликул
Периветеллиновое
пространство
-клетки фолликулярного эпителия начинают
делиться, образуя два слоя. Яйцеклетка
стоановится овоцитом первого порядка, у неё
появляется перивителлиновое пространство.

12. 3. Вторичный фолликул

- фолликулярный эпителий становится
многослойным У яйцеклетки появляется
прозрачная оболочка (зона пеллюцида).
Фолликул мигрирует к поверхности
яичника.

13. 4. Третичный (антральный) фолликул

Вторичный
фолликул
Клетки теки
- внутри фолликула происходит формирование
Клетки гранулезы
полости (антрума), заполненной жидкостью.
Фолликулярные клетки дифференцируются на
клетки гранулёзы и теки. Клетки приобретают
рецепторы к гонадотропному гормону
Овоцит 1-го Размер: 3 -10 мм. Возвышается над
гипофиза.
порядка
поверхностью яичника.
Клетки кумулюса
Антрум

14.

Превращение примордиальных фолликулов в
первичные и далее вторичные и антральные
происходит под действием негормональных
внутрияичниковых процессов.
Дальнейшее развитие антральных фолликулов
проходит под действием гормонов гипофиза.
Отсутствие антральных фолликулов в яичниках
коровы или телки делает невозможным
созревание и овуляцию яйцеклеток или
суперовуляцию.

15.

Гипофиз
ФСГ, ЛГ
- гонадотропный гормон гипофиза состоит из
двух фракций: фолликулостимулирующего
гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона
(ЛГ).

16.

Механизмы гормонального контроля
фолликулогенза и овуляции
1. ФСГ улавливается клетками гранулезы, запуская в них
ферментные системы (ароматаза) способствующие синтезу
эстрогенов (эстрадиол, эстриол, эстрон)
холестерин
прегненолон
прогестерон
тестостерон
ФСГ
Ароматаза
эстрадиол

17.

2. Действие эстрогенов:
► дальнейшая пролиферация (рост) клеток гранулезы,
рост фолликула в целом;
► регуляция синтеза ФСГ
► индуцируют образование рецепторов в матке к
гормону окситоцину
► провоцируют начало течки у самки
►формирование вторичных половых признаков
►в доминантных фолликулах в синергизме с ФСГ
индуцируют образование рецепторов к ЛГ

18.

Конкуренция фолликулов за ФСГ
Мелкий
фолликул
Доминантный
фолликул
Средний
фолликул
Мелкие фолликулы подвергаются атрезии
(дегенерации). В них преобладают мужские
гормоны андрогены над эстрогенами.

19. 5. Граафов пузырек (преовуляторная стадия) – в фолликуле накапливается большое количество лютеинизирующего гормона

(преовуляторный пик ЛГ).
Luteous – желтый, т.е.
способствующий
образованию желтого тела

20.

3. Действие ЛГ:
► прекращение синтеза эстрогенов и андрогенов,
стимуляция синтеза прогестерона;
► регуляция синтеза простагландина Ф2α в яичнике
► устранение мейозотормозящего фактора в
фоликулярной жидкости, подготовка яйцеклетки к
первому мейотическому делению.

21.

4. Прогестерон:
► активизирует протеолитические ферменты,
разрыхляющие стенку фолликула.
5. Простагландин Ф2α :
►Вызывает сокращение волокон гладкой мускулатуры
стенки фолликула, повышая в нем давление

22. 6. Овуляция – выход яйцеклетки из фолликула

В момент овуляции овоцит 1го порядка делится на овоцит
второго порядка и первое
направительное тельце

23. Стадии развития желтого тела

1. Стадия формирования: пролиферация клеток гранулезы и
теки, заполнение полости фолликула.
2. Стадия секреции: синтез гормонов:
прогестерон – способствует пролиферации эндометрия
матки, приживляемости зародыша и наступлению
беременности;
релаксин – расслабляет связочный аппарат тазовых
костей, облегчая процесс родов;
окситоцин – участвует в гормональном механизме
распознавания маткой беременности.
3. Стадия регрессии: наступает под действием простагландина
Ф2α, который выделяется маткой, если беременность не
наступила и суживает кровеносные сосуды, питающие
желтое тело.

24. Желтое тело по срокам функционирования:

беременности
полового цикла
персистентное

25. 3 Половой цикл

26.

Половой (эстральный цикл) – периодически
повторяющиеся изменения нейроэндокринного
статуса организма самки, связанные с созреванием
яйцеклеток в яичниках и оказывающие влияния на
физиологические процессы и поведение.
В 1900 г. Вальтер Хип предложил классификацию полового
цикла самок животных.

27. Схема полового цикла коровы

Эструс
Охота
Проэструс
Фолликулярная
фаза
Метэструс
21 день
Лютеиновая
фаза
Диэструс

28. Стадии и фазы полового цикла коровы

1.
2.
3.
4.
Эструс (1- 1,5 сут.) – быстрый рост фолликула,
охота – особая поведенческая реакция (17 ч.);
овуляция – через 12 ч. после окончания охоты;
общая реакция.
Метэструс (3 сут.) – формирование желтого
тела
Диэструс (15 – 17 сут.) – секреция желтого
тела, имплантация зародыша.
Проэструс (1-3 сут.) – подготовка к новому
половому циклу, синтез эстрогенов, течка.

29. 4 Методы вызывания суперовуляции

30.

Михаил Михайлович
Завадовский
(1891 – 1957 гг.)
эмбриолог, эндокринолог,
генетик, животновод-практик
Доказал возможность искусственной овуляции и
полиовуляции, повышения многоплодия у овец и
коров
путем
применения
гонадотропных
препаратов (ГСЖК).
В работе с каракульскими овцами метод дал
огромный экономический эффект. В 1939 г. было
получено на 50% больше ягнят.
Итоги работы по многоплодию вошли в
монографию «Гормональный метод стимуляции
многоплодия овец» (1941).

31. Задачи, решаемые в ходе гормональной обработки

Вызвать рост большого
числа фолликулов
Вызвать овуляцию
созревших фолликулов
Фолликулостимулирующие
гормональные препараты
Препараты на основе
простагландина Ф2α

32.

Фолликулостимулирующие гормональные препараты
ГСЖК - гонадотропин
сыворотки жеребой
кобылы
Период полураспада – 5 сут.
ФСГ: ЛГ = 1:2…1:5
ФСГ – гипофизарного
происхождения
Период полураспада – 12 ч.
ФСГ: ЛГ = 2:2…1:1

33.

Препараты на основе простагландина Ф2α
Эстрофан (клопростенол)
Обладает лютеолизирующим действием,
используется для вызывания охоты, устранения
персистентного желтого тела, прерывания
беременности

34. Когда лучше проводить суперовуляцию?

Охота
Проэструс
Эструс
Фолликулярная
фаза
Метэструс
Лютеиновая
фаза
Диэструс

35.

Схемы проведения суперовуляции
С использованием ГСЖК:
ГСЖК
ПГФ2α
11
13
Охота, суперовуляция,
осеменение
Вымывание эмбрионов
Охота
0
15
22
Дни цикла
С использованием ФСГ:
ФСГ ПГФ2α
Охота, суперовуляция,
осеменение
Вымывание эмбрионов
Охота
0
9
13
15
22
Дни цикла

36. Основные сложности:

Индивидуальная реакция животных на
гормональную обработку
Нестабильная повторяемость результатов
суперовуляции
Вторжение в «интимную» сферу, нарушение
гормонального гомеостаза орагнизма

37. 5 Методы синхронизации полового цикла самок

38. Методы синхронизации:

Элонгация (удлиннение) лютеиновой
фазы полового цикла
Прогестагены
(аналоги прогестерона)
Сокращение лютеиновой фазы
полового цикла
Препараты на основе
простагландина Ф2α

39.

Схемы проведения синхронизации
С использованием прогестагенов:
Удаление
препарата
Прогестагены
1
9
Охота у нескольких
самок
12
Дни инъекций препаратов
С использованием ПГФ2α :
ПГФ2α
1
ПГФ2α
3
11
Охота у 90%
самок
13
Дни инъекций препаратов

40. Требования к реципиентам:

здоровье репродуктивной системы;
общее развитие, живая масса;
синхронность охоты с донором (разница не более
12 часов);
хорошо развитое желтое тело на яичнике.

41.

Конец