быков в обычных условиях кормления рационы, приводящие к длительному пограничному дефициту витамина A или к сравнительно кратковременному отсутствию его поступления, вероятно, оказывают минимальное влияние на сперматогенез.8 Данных о том, что дефицит витаминов B, C, D или E хотя бы изредка вызывает бесплодие домашних животных, очень мало.9 Хотя витамин E необходим для размножения крыс, о естественно возникающем дефиците, приводящем к дегенерации семенников у сельскохозяйственных животных, не сообщалось. Дефицит минеральных веществ может влиять на воспроизводство у самцов, однако сообщения об этом редки. Не доказано, что дефицит кальция, марганца, цинка, йода, калия или селена вызывает дегенерацию семенников. Недостаток фосфора, кобальта, железа, цинка и меди может вызывать анемию, снижение аппетита и потерю массы тела и таким образом отрицательно влиять на воспроизводство. Дефицит этих минеральных веществ часто сочетается с недостатком белка и низким уровнем витамина A.
Способность многих лекарственных препаратов, химических веществ и тяжёлых металлов вызывать дегенерацию семенников была показана при намеренном воздействии в экспериментах, главным образом на крысах и мышах; однако сообщений о случаях, возникающих у быков в естественных условиях, очень мало.9,10 Поедание растений, содержащих токсины, может вызывать дегенерацию семенников. Fusarium — распространённый гриб, поражающий зерновые культуры; один из вырабатываемых им токсинов — зеараленон. Зеараленон, обладающий эстрогенным действием, потенциально способен ухудшать качество спермы и вызывать дегенерацию семенников. Согласно одному сообщению, 23 молодых баранов на ферме стали бесплодными после того, как животных в течение нескольких месяцев кормили зерном, содержавшим зеараленон в количестве 5–20 mg/ kg. У двух быков, получавших в течение 72 дней кукурузу с содержанием зеараленона 20 mg/kg, через 21 дней ухудшилось качество спермы. Гистологическое исследование семенников баранов показало полное разрушение сперматогенного эпителия и аспермию. У быков дегенерация сперматогенного эпителия была выражена только в отдельных участках семенников, однако более 75% сперматозоидов имели признаки дегенерации.11 Хлопковый шрот в рационе может подвергать быков токсическому воздействию госсипола. Госсипол вызывает изменения структуры и функции митохондрий. Это приводит к нарушениям в сперматоцитах, сперматидах и зрелых сперматозоидах.12 Хотя госсипол влиял на качество спермы, дегенерация семенников, по-видимому, не была связана с его действием.13,14 Астрагал ядовитый (Astragalus lentiginosus ) может вызывать временную дегенерацию семенников, что было показано при экспериментальном скармливании этого растения взрослым баранам.15 Применение имплантатов, стимулирующих рост, потенциально может нарушать развитие семенников.16,17 При введении быкам имплантатов с зеранолом (Ralgro) при рождении и в возрасте 3 и 6 месяцев либо каждые 3 месяцев от рождения до достижения возраста 18 месяцев окружность мошонки уменьшалась, но с возрастом имела тенденцию к восстановлению. Введение быкам имплантатов с зеранолом после достижения возраста 7 месяцев оказывало незначительное влияние на репродуктивные органы.
Врождённые и наследственные нарушения развития семенников и придатков семенников могут быть связаны с дегенерацией семенников. Молодые быки с гипоплазией семенников могут давать сперму удовлетворительного качества, но более склонны к развитию дегенерации семенников в возрасте 2–3 лет.10 У молодых быков малая окружность мошонки коррелирует с отсутствием сперматогенного эпителия в семенных канальцах.18,19 Гипоплазия может быть односторонней или двусторонней. Некоторые авторы сообщают, что большинство случаев односторонние и что чаще поражается левая сторона,10 однако, по-видимому, не существует точного
определения гипоплазии семенников, основанного на результатах физических измерений. При гистологическом исследовании гипоплазию семенников определяют по клеточному составу семенных канальцев. Гипоплазия семенников имеет врождённое и, возможно, наследственное происхождение. Она изучалась у шведского горного скота, у которого, по-видимому, обусловлена аутосомным рецессивным геном с неполной пенетрантностью.20 В настоящее время это состояние встречается у многих пород, хотя и очень редко.21 Двойная мускулатура (гиперплазия мышечных волокон), наследуемая как аутосомный рецессивный признак, связана с высокой частотой двусторонней гипоплазии семенников;22 однако, по-видимому, данных для сравнения частоты дегенерации семенников у пород с двойной мускулатурой и без неё нет.
Для формирования выводящих путей половой системы гонады эмбриона должны соединиться с мочевой системой первичной почки — мезонефроса. Соединение осуществляется через канальцы сети семенника, развивающиеся между гонадой плода и мезонефросом. Мочеточник мезонефроса — мезонефральный проток — впоследствии образует придаток семенника. Выносящие канальцы развиваются из канальцев мезонефроса и в ходе эмбрионального развития соединяются с мезонефральным протоком через канальцы сети семенника. Если некоторые выносящие канальцы не соединяются с этой сетью, позднее, в период полового созревания, сперматозоиды могут накапливаться в канальцах со слепым концом. Разрыв переполненных сперматозоидами канальцев приводит к образованию сперматогранулём. Если перекрыты все выносящие канальцы, вырабатываемые семенниками жидкость семенных канальцев и сперматозоиды не могут покинуть семенники. Семенники могут увеличиться, стать отёчными, а затем подвергнуться дегенерации.
Возбудители инфекций могут участвовать в развитии дегенерации семенников. Eperythrozoon-инфекция в группе молодых быков привела к анемии, отёку мошонки и задних конечностей и размягчению семенников. Вероятно, основной причиной дегенерации семенников и плохого качества спермы стала утрата способности мошонки к терморегуляции.23 Согласно другому сообщению, дегенерация семенников и утрата полового влечения наблюдались у быков мясных пород после экспериментального заражения Anaplasma marginale .24 Дегенерация семенников была подтверждена гистопатологическим исследованием и оценкой спермы. Пикорнавирус и энтеровирус крупного рогатого скота, выделенные из спермы и фекалий быка, рассматривались как причина орхита, дегенерации семенников, отсутствия сперматогенеза и утраты полового влечения у этого быка.25
Диагностика
При клиническом обследовании бывает трудно провести границу между нарушениями функции семенников, приводящими к снижению выработки сперматозоидов и увеличению числа сперматозоидов с аномалиями, и более тяжёлыми нарушениями, которые можно назвать дегенерацией. Клинический диагноз дегенерации приходится ставить на основании условно выбранных критериев. То, что одни называют дегенерацией, другие могут считать тяжёлым нарушением сперматогенеза. При дегенерации концентрация сперматозоидов в образце спермы не обязательно низкая, поскольку даже при резко сниженной их выработке ампулы семявыносящих протоков могут заполняться за периоды полового покоя.
Ультразвуковое исследование не доказало своей клинической полезности для различения нормальной ткани семенника и ткани, утратившей сперматогенный эпителий.26 При значительном количестве фиброзной ткани семенники могут
утрачивать при пальпации характерную плотную упругость и становиться более твёрдыми, словно деревянистыми; однако диагностировать фиброз лучше всего с помощью ультразвукового исследования. Нормальная эхографическая анатомия семенников быков была изучена на образцах, полученных при убое,27 а также была показана безопасность ультразвукового исследования семенников.28 Ультразвуковое исследование применяли для изучения последствий дегенерации семенников, вызванной у быков теплоизоляцией мошонки;4,29,30 однако после вызванной таким образом дегенерации заметных изменений на ультразвуковых изображениях не наблюдалось. Кроме того, в ряде исследований не удалось выявить значимых корреляций между результатами компьютерного анализа интенсивности пикселей ультразвуковых изображений и качеством спермы — ни при оценке пригодности быков к воспроизводству, ни после теплоизоляции мошонки.29,31 Однако одно исследование показало, что вызванные теплоизоляцией мошонки изменения эхогенности предшествовали увеличению числа сперматозоидов с аномалиями.4 В этом исследовании изменения интенсивности пикселей объясняли 13–25% вариации качества спермы в эякулятах, полученных через 2–4 недель после ультразвукового исследования.
Прогноз
В большинстве случаев дегенерации семенников восстановление их нормальной упругости и сперматогенеза возможно, если устранить причину. При ожирении для снижения массы тела быков можно выпустить на пастбище. Если сезоны случки короткие, а соотношение быков и самок составляет около 1 : 35, возможности спаривания с другими быками достаточно, чтобы бесплодный доминирующий бык не оказал существенного влияния на воспроизводство стада.32,33 По моему опыту, для достаточного снижения массы тела и восстановления эпителия семенных канальцев до возобновления нормальной выработки сперматозоидов требуется 3–4 месяцев.
Фиброз семенников
После отъёма в некоторых группах быков довольно часто обнаруживаются очаговые фиброзные поражения. Диффузный фиброз встречается значительно реже; у старых быков он чаще развивается в нижних отделах семенников.10При плановом ультразвуковом исследовании семенников быков могут выявляться как единичные, так и многочисленные очаги фиброза, сопровождающиеся повышенным количеством аномальных сперматозоидов или не сопровождающиеся им. В одном исследовании34ультразвуковое исследование семенников проводили у быков в трёх хозяйствах на западе Канады (n = 325) и одном хозяйстве в Аргентине (n = 387), чтобы определить распространённость фиброзных поражений и изучить их связь с местом содержания, возрастом, породой, размером семенников и качеством спермы. После отъёма быков на западе Канады обычно кормят рационами на основе грубого корма и зерна, тогда как в Аргентине отнятые от матерей телята, участвовавшие в исследовании, не получали зерновой подкормки до возраста 18 месяцев. Возраст быков, включённых в исследование, составлял от 3 до 20 месяцев; в разных группах ультразвуковое исследование проводили в разном возрасте.
Быков во всех группах в Канаде и Аргентине при отъёме вакцинировали против клостридиальных инфекций, вируса вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV), инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота и парагриппа 3. В некоторых случаях быки также получали вакцины противMannheimiaиHistophilus somni. Ни в одной из групп не отмечалось неожиданных проблем со здоровьем,
за исключением группы 1 в Аргентине. В этой группе произошла тяжёлая вспышка респираторного заболевания с высокой заболеваемостью и смертностью 6%. Основной причиной вспышки, по-видимому, был респираторно-синцитиальный вирус крупного рогатого скота (BRSV). В следующем году быков в этом хозяйстве вакцинировали против BRSV, и впоследствии проблем, связанных с этим вирусом, не возникало.
В некоторых группах быков на западе Канады ультразвуковое исследование проводили ежемесячно в возрасте от 3 до 15 месяцев. В других группах в Канаде и Аргентине его проводили после отъёма, в возрасте 5–8 месяцев, и повторяли в возрасте 12–14 месяцев в Канаде и 18–20 месяцев в Аргентине. Для оценки семенников датчик располагали вертикально на поверхности мошонки и перемещали на 180° вокруг семенника по его дорсальной и вентральной половинам. Степень фиброза семенников оценивали от отсутствия до очень тяжёлой на основании количества и размера фиброзных поражений (рисунки 12.1 и 12.2).
Ткани семенников 10 быков из группы, затронутой BRSV, исследовали иммуногистохимическим методом. Фиброзные поражения семенников имелись только у одного из этих быков. Образцы тканей семенников направили в диагностическую лабораторию для иммуногистохимического исследования на BVDV и BRSV.
У группы быков, выращенных на западе Канады в условиях интенсивного содержания, фиброзные поражения семенников, оценённые как незначительные или лёгкие, встречались очень часто (31.3%). Лишь у 2.5% степень фиброза оценивалась как умеренная, а тяжёлой степени не было ни у одного быка. В Аргентине, где условия выращивания были менее интенсивными, в группе, не затронутой респираторным заболеванием, связанным с BRSV, фиброзные поражения также преимущественно были незначительными или лёгкими, однако встречались чаще (48.6%). В этой группе у 1.9% степень поражения оценивалась как умеренная, а у 0.95% — как тяжёлая. В группе в Аргентине, затронутой BRSV, фиброзные поражения
оценивались как более тяжёлые и встречались чаще. Частота поражений незначительной или лёгкой, умеренной и тяжёлой или очень тяжёлой степени составляла соответственно 58.3, 17.1 и 5.7%.
Фиброзные поражения появлялись уже в возрасте 5–6 месяцев, а число случаев продолжало расти по меньшей мере до возраста 12–14 месяцев. В некоторых случаях тяжесть поражений в этот период увеличивалась, хотя, по-видимому, сами поражения возникали в течение ограниченного периода полового созревания. Имелись некоторые признаки того, что во время активного процесса, приводящего к фиброзу, сперматогенез нарушается; однако даже большое число фиброзных поражений, занимающих до 50% паренхимы семенника, не препятствовало образованию высокого процента морфологически нормальных сперматозоидов. У быков, у которых фиброз семенников отсутствовал либо оценивался как лёгкий, умеренный или тяжёлый, медианная доля нормальных сперматозоидов составляла соответственно 88.5, 87, 86 и 90%. Распространённость поражений не зависела от породы или размера семенников.
Гистологическое исследование показало, что поражения представляли собой скопления фиброзной ткани с тонкими волокнами либо толстыми пучками волнистой ткани, расположенными среди извитых семенных канальцев. В канальцах, находившихся внутри скоплений фиброзной ткани, обычно наблюдалось уменьшение числа половых клеток. В некоторых канальцах половые клетки и клетки Сертоли полностью отсутствовали, а в просвете находился гиалиновый материал. Сходные изменения встречались и в семенных канальцах рядом со скоплениями фиброзной ткани; однако непосредственно возле них или совсем близко к ним часто обнаруживались совершенно нормальные канальцы. Ни в одном случае внутри поражений или рядом с ними не обнаружили воспалительных клеток. Это позволяет предположить, что ни воздействие, вызвавшее фиброз, ни близость фиброзной ткани к семенным канальцам не оказали стойкого влияния на функцию соседних канальцев.
При ультразвуковом исследовании в режиме реального времени многие поражения, по-видимому, распространялись от сети семенника к периферии
паренхимы семенника и охватывали один или несколько канальцев на всём их протяжении в определённых участках семенника. Такая картина наблюдалась как на макроскопических срезах семенника (рисунок 12.3), так и на ультрасонограммах (рисунок 12.4). По-видимому, канальцы могли разрушаться целиком и замещаться фиброзной тканью. В других случаях отдельные очаги обнаруживали в центральных или периферических участках паренхимы семенника без распространения к его сети. В таких случаях разрушение канальца могло произойти на определённом участке, тогда как остальная его часть сохранялась.
Причина наблюдавшихся фиброзных изменений ткани семенников остаётся предметом предположений. Возможными причинами разрушения канальцев и фиброза являются нарушения формирования соединений канальцев с сетью семенника в эмбриональном периоде, инфекционный процесс, влияющий на состояние и развитие канальцев, нарушения терморегуляции семенников
