эмбриона и плода и регулирующих родовую деятельность, а также патогенетических механизмов нарушения эмбрио-, фетогенеза, патологии беременности, родов и послеродового периода невозможно без анализа иммунологического статуса животных.
Следовательно, современное состояние животноводства Республики Бурятия выдвигает совершенно новые подходы в реализации существующих многочисленных проблем. Рентабельное ведение данной отрасли животноводства невозможно без постоянного изучения физиологических механизмов регуляции репродуктивной функции животных, патогенетических механизмов ее нарушений, а также изыскания и внедрения новых более совершенных методов активного управления процессами размножения животных и интенсификации воспроизводства крупного рогатого скота.
Таким образом, необходимость проведения настоящего исследования диктуется тем, что в системе современного интенсивного воспроизводства крупного рогатого скота необходимо использовать современные биотехнологические методы: коррекцию иммунобиологической реактивности организма, активизацию и стимуляцию половой цикличности у животных с использованием гормональных (гонадотропинов и простагландинов) и биологически активных препаратов. При этом их применение должно быть с учетом природно-климатических условий разных зон строго дифференцированным, определяться функциональным состоянием гонад с обязательным соблюдением доз и схем их назначения, которые позволят успешно решить проблемы по интенсификации воспроизводства коров и телок, сведя к минимуму показатели бесплодия и яловости.
Нейрогуморальная регуляция половой функции коров и биотехнологические методы ее стимуляции и регуляции
Существующие традиционные методы воспроизводства животных в силу ряда причин ограничивают возможности селекционного процесса в животноводстве, в частности, в получении желаемого числа потомков от животных с ценным генотипом и сохранения генофонда редких и исчезающих пород. Поэтому реализация этой актуальной проблемы возможна только на основе широкого внедрения в производство достижений науки и передового опыта, особенно современных эффективных методов биотехнологии воспроизводства.
Бесспорно, репродуктивная функция организма самок сельскохозяйственных животных, является одной из главных, направленная на сохранение вида животных, особенностью, которой для данного вида млекопитающих является, поли - и моноцикличность. Ритмичное проявление эстрального цикла через определенный период времени у самок домашних животных, достигших половой зрелости, обусловлено и находится в непосредственной зависимости от центральной нервной системы и ее взаимоотношений с эндокринной системой (Волосков П.А. с соавт., 1940; Волоскова А.А., 1949; Doriveaue J., Ector F., 1966; Клинский Ю.Д., 1975; Савченко О.Н., 1975; Радченков В.П., 1977; Савченко О.Н., Степанов Г.С., 1977, 1981; Holler W., 1982; Лебедев А.Г., 1982; Прокофьев М.И., 1983; Menget H., 1986; Завертяев Б.П., 1989; Турков В.Г., 1996 и другие).
В последнее десятилетие благодаря современным высокочувствительным методам определения концентрации гипофизарных и других гормонов в биологических жидкостях организма животных получены новые данные о значении и функциональных состояниях желез внутренней секреции, что, в свою очередь, позволило определить роль и непосредственное участие гормонов в механизме регуляции воспроизводительной функции млекопитающих. М.И. Митюшов, Г.С. Степанов (1979) считают, что гуморальная регуляция физиологических, морфологических и биохимических процессов, протекающих в организме млекопитающих, существовала задолго до появления нервной системы. Гормональную регуляцию биологических процессов, происходящих в организме млекопитающих, авторы относят к высшей форме гуморальной регуляции.
В настоящее время в биологической науке накопились много-
численные экспериментальные и клинические данные о роли коры головного мозга, гипоталамо-гипофизарного комплекса, яичников и матки в регуляции воспроизводительной системы у самок домашних животных (Волоскова А.А., 1949; Лопырин А.И., 1971; Павлов В.А., 1977; Давыдов В.У., 1978; Downey B., 1980; Holler W.,1982; Прокофьев М.И., 1983; Завертяев Б.П., 1989; Cheminean P., Delgadillo J.A., 1994; Турков В.Г., 1996; Муруев А.В., 1998 и другие). По мнению этих и других авторов, каждое звено проявляет свое действие с определенной периодичностью, в строго определенное время в зависимости от фазы полового цикла. Изучая гормональные взаимоотношения в организме животных, в том числе и на примере гипофиз-гонадной системы, братья М.М. и Б.М. Завадовские (1939, 1946) разработали концепцию о плюс-минус взаимодействии, которая в настоящее время распространена и на другие уровни организации нейрогормональной системы.
Роль гипоталамуса в регуляции циклической репродуктивной функции животных была выявлена в результате открытия в гипоталамусе физиологически активных веществ - нейрогормонов (рилизинг-гормоны, рилизинг-факторы), оказывающих непосредственное влияние на синтез и секрецию гормонов гипофиза (Schally A.V. e.a., 1971; Данилова О.А., Савченко О.Н., 1981; Лебедев А.Г. с соавт., 1982; Прокофьев М.И., 1983; Завертяев Б.П., 1989; Эрнст Л.К. и Сергеев Н.И., 1989; Лебедев А.Г. с соавт., 1989; Соловьев Н.А., 1989 и другие). Эти нейросекреты продуцируются в специфических клеточных скоплениях - ядрах гипоталамуса. В переднем отделе гипоталамуса располагаются супраоптические, паравентрикулярные, передние перивентрикулярные и супрахиазматические ядра (В.Г. Баранов, М.В. Пропп, 1979).
В настоящее время установлено, что гонадотропин-рилизинггормон (Гн-Рг) вызывает секрецию ЛГ и ФСГ гипофизом (Shally A.V. e.a., 1971; Lolman J. e.a., 1973; Kaltenbach C.C. e.a.., 1974; Лободин А.С., 1990; Алиев А.А., Петров Г.Е., Григорьев А.А., 1991; Турков В.Г., 1996). Так, в эксперименте на овариоэктомированных телках черно-пестрой породы в возрасте 18-20 месяцев, живой массой около 450 кг А.Г. Лебедев и другие (1982) провели опыты с внутримышечным введением гонадотропин-рилизинг-гормона (Гн-РГ) производства ГДР в дозах 50, 150, 450 и 1350 мкг на одну инъекцию в
различной последовательности с интервалом 2-4 дня. Опыты показали, что синтетический Гн-РГ активизирует ЛГ-выделительную функцию гипофиза. Базируясь на этих результатах исследования, авторы считают, что гипоталамус оказывает непосредственное влияние на функцию гипофиза.
Гипофиз является железой – “мишенью” – для гипоталамических рилизинг-гормонов (Miyachi Y. e.a., 1973), в передней доле которого обнаружены рецепторы, избирательно связывающие молекулы Гн-РГ. Гипоталамус является центром, регулирующим сложные биологические процессы, связанные с функцией эндокринных желез. У высших животных, по представлению Давыдова В.У. (1978), гипоталамус имеет тесную связь с ретикулярной формацией (сетчатыми образованиями) ствола мозга, через которую он оказывает воздействие на кору больших полушарий головного мозга. По его мнению, импульсы из головного мозга идут через экстрапирамидальную систему. Связь гипоталамуса со спинным мозгом осуществляется через сетчатое образование мозгового ствола. В гипоталамусе сконцентрированы 32 пары нервных ядер, которые ответственны за регуляцию гипофизарной системы.
Следующим звеном, участвующим в регуляции полового цикла самок сельскохозяйственных животных, является гипофиз, роль и функция которого описаны ниже.
Под действием рилизинг-гормонов гипоталамуса в гипофизе начинают синтезироваться гипофизарные гормоны (Matsuo H. e.a., 1971; Swansou L.V., Hafs H.D., 1971; Martini L., 1974). В передней доле гипофиза выделено 7 различных гормональных веществ белковой или пептидной природы. Синтезируемые передней долей гипофиза гормоны называют тропными, так как основное назначение их регуляция функции периферических эндокринных желез. К тропным гормонам относятся адренокортикотропин (АКТГ), тиреотропин (ТТГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), соматропный (СТГ), липотропины и пролактин (Константинова М.С., 1979; Розен В.Б., 1980).
По химическому строению ФСГ и ЛГ являются глюкопротеидами. ФСГ оказывает стимулирующее действие на рост и развитие фолликулов, пролиферацию клеток гранулезы. ЛГ стимулирует морфологические процессы в яичнике, как и ФСГ (Константинова М.С.,
1979). Автор считает, что благодаря ЛГ и ФСГ в яичниках самок сельскохозяйственных животных происходит дозревание граафовых фолликулов до овуляции. Под непосредственным воздействием ЛГ происходит разрыв стенки фолликула, а на месте лопнувшего фолликула образуется через несколько суток функционально активное желтое тело яичников.
Яичники у самок сельскохозяйственных животных расположены в тазовой полости. Внутренним концом с помощью собственной связки прикрепляются к матке, а наружным при помощи поддерживающей связки прикрепляются к стенке таза. Снаружи яичник покрыт поверхностным зародышевым эпителием, под которым расположена белочная оболочка, состоящая из соединительной ткани. В яичниках различают две части: центральную и наружную. Центральную часть занимает мозговой слой, в котором проходят кровеносные сосуды яичника и нервы. Мозговой слой переходит в ворота, где расположена сеть яичника. В наружной части (корковом слое) находятся гамето- и гормонпродуцирующие элементы яичника, фолликулы и желтые тела. Основную массу фолликулов составляют примордиальные фолликулы, представляющие собой ооцит, окруженный одним слоем фолликулярного эпителия. Начало развития фолликула сопровождается образованием нескольких слоев фолликулярных клеток, ростом яйцеклетки и формированием вокруг нее прозрачной оболочки (зона пеллюцида). Такой фолликул называется вторичным. На этой стадии фолликул приобретает овальную форму и продвигается из мозговой зоны яичника в корковую. Далее вокруг ооцита образуется фолликулярная полость, заполненная жидкостью. Фолликул с образовавшейся полостью называют третичным, или везикулярным. Одновременно с пролиферацией гранулезного слоя образуются две соединительно-тканные оболочки: внутренняя и наружная тека, которые наряду с гранулезным слоем участвуют в продукции половых гормонов.
Развитие фолликулов до образования в них полости не контролируется гонадотропными гормонами. С момента образования полости фолликул становится восприимчивым к гонадотропным гормонам и способным к продукции половых гормонов (Савченко О.Н., 1979; Прокофьев М.И., 1983). Эти данные подтверждаются исследованиями по выявлению рецепторов к ФСГ в клетках гранулезы, а
к ЛГ- в клетках тека-интерна и наружном слое клеток гранулезы. В начале развития фолликулов рецепторы гранулезы более чувствительны к ФСГ, чем к ЛГ. ФСГ в синергизме с эстрогенами повышают чувствительность фолликулярных клеток к ЛГ (Lindner H.R. e.a., 1977; Nakauo R. e.a.,1977).
H.R. Lindner e.a. (1977) показали, что содержание эстрогенов в фолликулярной жидкости увеличивается, особенно это заметно в предовуляторный период, который и объясняется, по-видимому, предовуляторным выбросом ЛГ (Caldwell B.V. e.a., 1970; Howland B.E. e.a., 1971; Hobson W.C., Hansell W., 1972).
На тесную корреляционную связь между фазой полового цикла и секрецией половых гормонов указывал и T.M. Thibier (1976). По его данным, в фолликулярную фазу полового цикла вырабатывается только эстрадиол-17 и эстрон, образуемые фолликулярными клетками, а в лютеальную фазу - только прогестерон.
По данным Давыдова В.У. (1978), яичники продуцируют эстрогены и прогестерон. Входящие в группу эстрогенов - эстрадиол, эстрон и эстриол оказывают на организм, в общем, сходное влияние, отличаясь друг от друга неодинаковой степенью биологической активности при механизме их действия на разные физиологические, морфологические и биохимические процессы. Автор указывает на способность эстрогенов вызывать значительные изменения в обмене веществ, они возбуждают центральную нервную систему, оказывают значительное влияние на функцию эндокринных желез, особенно на функцию передней доли гипофиза. Эстрогены принимают участие в росте, развитии и функции половых органов самок, полового поведения, регуляции половых циклов, развитии и течении беременности.
Прогестерон вырабатывается, в основном, желтым телом яичника и плацентой у некоторых видов животных, отчасти надпочечниками и фолликулами (Волосков П.А. и соавт., 1964; Савченко О.Н., 1967, 1979; Павлов В.А., 1977). Основная биологическая роль прогестерона в организме самок сельскохозяйственных животных - это сохранение беременности путем действия его на матку, подготовка животных к беременности, регуляция процессов зачатия, родов и лактации. Он нивелирует действие эстрогенов в пролиферации эндометрия и вызывает секреторную его трансформацию (Савченко О.Н., 1979, 1981; Розен В.Б., 1980). Под его действием происходят рост и
