Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Структурно-функциональная дифференциация половых органов крольчих в раннем постнательном онтогенезе

БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. В.Р. ФИЛИППОВА

На правах рукописи

УДК 636.92:611.6

Малакшинова Любовь Маратовна

СТРУКТУРНО - ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОЛОВЫХ ОРГАНОВ КРОЛЬЧИХ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

16.00.02- патология, онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: доктор ветеринарных наук,

профессор

Г.Ш.Жанчипов

кандидат ветеринарных наук, доцент Г.А.Игумнов

УЛАН-УДЭ -1998

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ 3

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Некоторые особенности размножения крольчих 6

2.2. Морфология и гистохимия органов половой 8 системы крольчих

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Материал и методика 22

3.2. Полученные результаты '

3.2.1. Яичник 24

3.2.2. Матка 42

3.2.3. Шейка матки 50 3.2.4. Влагалище 59

4.АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 69

5. ВЫВОДЫ 97

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ 100

7. ПРИЛОЖЕНИЕ (таблицы) 101

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 104

1.ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Успешная работа по воспроизводству животных требует глубоких знаний биологии размножения. Подробные сведения о морфологических и гистохимических изменениях в процессе роста и развития животных имеют как теоретическое, так и практическое значение для разрешения различных задач воспроизводства животных. Кролики, как животные с провоцированной овуляцией, являются удобными объектами для проведения различных экспериментов в области репродуктологии.

Имеющиеся работы З.П. Жемковой (1948), Ш.Е.Чхартишвили (1955), К.Э.Давидовой (1960), D.L.Odor (1973), Л.К.Черняевой (1976), B.S.Chilton et all (1980), О.В.Волковой (1983), В.Г.Бирюкова (1988), F.Barberini, S.Corner (1991) и др. касаются морфологических особенностей отдельных органов половой системы взрослых крольчих. Сведения о гистологической дифференцировке и гистохимических изменениях в органах половой системы крольчих носят фрагментарный характер.

Цель и задачи исследования. Целью настоящих исследований явилось изучение возрастных изменений, протекающих в яичнике, матке, шейке матки и влагалище крольчих от рождения до наступления половой зрелости. Для этого необходимо было решить следующие задачи: выявить особенности структурной организации вышеназванных органов в процессе роста и развития; установить распределение в них углеводных компонентов (гликогена, нейтральных, кислых сульфатированных и сиалогликопротеинов, кислых сульфатированных протеогликанов и гиалуронатов), общего белка и РНК.

Научная новизна работы заключается в комплексном изучении яичников, матки, шейки матки и влагалища крольчих с использованием гистологических, микрометрических, гистохимических методов исследования. Прослежена постнатальная дифференцировка органов. Проведено детальное микрометрическое измерение диаметра половых клеток, высоты эпителия слизистой оболочки матки, шейки матки, влагалища, высоты гландулоцитов, диаметра желез, толщины эндометрия. Выявлена динамика содержания, локализация выявляемых компонентов.

Теоретическая и практическая значимость. Изучение закономерностей развития органов половой системы является частью проблемы познания индивидуального развития животных. Данные по норме дают возможность определить возникновение тех или иных аномалий развития, могут быть использованы для решения практических задач, направленных на повышение оплодотворяемости, снижение эмбриональной смертности, разработку методов стимуляции и регуляции эстрального цикла, выбор оптимального срока осеменения и т.д.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности гистоструктурной дифференциации яичников, матки, шейки матки, влагалища крольчих в раннем постнатальном онтогенезе - от рождения до наступления половой зрелости.

2. Динамика содержания гликогена, нейтральных, кислых сульфатированных и сиалогликопротеинов, кислых сульфатированных протеогликанов, гиалуронатов, РНК и общего белка в тканях исследуемых органов. .

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на республиканской научной конференции морфологов «Морфо- экологические

г-

проблемы в животноводстве и ветеринарии» (Киев, 1991), республиканской научно-практической конференции «Задачи и вклад молодых ученых в

повышение эффективности сельскохозяйственного производства (Алма-Ата, 1991), республиканской научной конференции ветеринарных морфологов, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.И.Акаевского (Омск, 1993), II съезде анатомов, гистологов и эмбриологов РФ (Тюмень, 1994), материалах международной конференции морфологов(Барнаул, 1995), III конгрессе Ассоциации морфологов (Тверь, 1996), IV конгрессе международной Ассоциации морфологов (Нижний Новгород, 1998).

Внедрение. Полученные данные используются в учебной и научной работе кафедр анатомии, гистологии и патанатомии Бурятской государственной сельскохозяйственной академии.

Публикации. Основные результаты научных исследований отражены в 7 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 124 страницах машинописного текста, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования, выводы, практические предложения и внедрение. Список литературы включает 233 источника, в том числе 82 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 3 таблицами, 55 микрофотографиями.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 2.1. Некоторые особенности размножения крольчих

Кролик (Oryctolagus cuniculus) относится г классу млекопитающих (Mammalia), отряду грызунов (Rodentia), семейству заячьих (Leporidae).

По скороспелости кролики превосходят сельскохозяйственных животных других видов. Наиболее интенсивно они растут в эмбриональный период и в первые 3-3,5 месяцев постэмбрионального развития (Сысоев B.C., Александров В.Н., 1985). Половая зрелость у кроликов уже наступает с 3,5 -4,5 месячного возраста. Но случать их в этом возрасте не рекомендуется, так как организм еще полностью не сформировался. Молодых самок можно спаривать в возрасте 5 месяцев при достижении ими 75 % живой массы от полного развития (Западнюк Н.В., 1983). И.С. Минина (1991), пишет, что молодняк впервые пускают в случку по окончании роста и развития, т.е. не ранее 6-8 месяцев.

По периодичности и продолжительности полового цикла крольчих следует отнести к полицикличным животным. Яичники половозрелых крольчих всегда содержат некоторое количество готовых к овуляции фолликулов (Студенцов А.П., 1970, Карпов А.П., 1990).

Овуляция у крольчих провоцированная, осуществляется после спаривания через 10-12 часов. Провоцированная овуляция не исключает наличия положительной обратной связи между яичником и гипофизом. Однако предовуляторное высвобождение гонадотропина и спонтанная овуляция отсутствуют в естественную течку. Причинами этого явления является недостаточная продукция гонадотропинов гипофизом и низкий уровень прогестинов в крови в эструсе (Литвинова Л.Ф., 1993).

У изолированной от самца крольчихи, несмотря на эструс, овуляция не наступает. В этом случае фаза эструса у нее сохраняется длительное время, пока не произойдет спаривания. В обычных условиях лишь спаривание приводит к овуляции. Афферентные импульсы, возникшие при коитусе, поступают в гипоталамус, где они стимулируют нейросекреторные клетки к выделению в воротную систему гипофиза рилизинг - фактора, вызывающего секрецию лютеинизирующего гормона (Хэм А., Кормак Д., 1983).

Manchisi A., Gambacorta М. (1988) отмечают, что обработка СЖК способствует эффективному осеменению, у молодых крольчих более высокое число овуляций, чем у самок с несколькими окролами.

Кролик является животным с влагалищным типом осеменения. Процесс капацитации спермиев занимает у крольчих 4-5 часов. Яйцеклетка остается способной к оплодотворению после выхода из яичника 6-8 часов (Карпов В.А., 1990). Длительность беременности у крольчих 27-35 дней. Рождается от 5 до 15 , даже 19 крольчат. На 1-2 день после окрола крольчиха снова приходит в состояние охоты и может быть оплодотворена. Уже в первые дни после родов у крольчихи обнаруживаются зрелые фолликулы (Студенцов А.П., 1970, Западнюк И.П., 1983; Сысоев B.C., Александров В.Н., 1985).

Е.Ф.Поликарпова (1948), З.А.Руткис (1981) отмечают, что у кролика наибольшая интенсивность размножения приходится на весенне-летние месяцы.

У крольчих готовность к спариванию (рецептивность) уменьшается на ранних стадиях беременности и достигает максимума за несколько дней до родов; на 1 - 6 день после родов все самки рецептивны. У самок рецептивность сохраняется даже при высоком уровне прогестерона в крови.

2.2.Морфология и гистохимия органов половой системы крольчих

Яичники млекопитающих представляют собой парный орган, в них развиваются и созревают женские половые клетки и образуются половые гормоны.

Процесс развития женских половых клеток называется оогенезом. Различают три периода оогенеза: размножение, рост и созревание. У большинства млекопитающих период размножения происходит у плода (Austin G.R., Short R.V., 1972). У кролика размножение оогоний захватывает и начало постнатальной жизни (Волкова О.В., 1983).

Rete ovarii оказывает индуктивное влияние на вступление половых клеток в мейоз (Byskov A. a. Grinsted J., 1981), морфогенез гонад (Никитин А.И., 1985).

Совершив последнее митотическое деление, оогония вступает в мейоз, т.е. в фазу роста.

T. Tarkovski (1970), M. Me Laren (1984) сообщают, что все половые клетки изначально обладают потенцией вступать в мейоз. В женских половых клетках мейоз инициируется на значительно более ранних стадиях онтогенеза, чем в мужском организме.

У разных видов животных наблюдается как синхронность, так и асинхронность вступления ооцита в мейоз. У кроликов одни генерации оогоний еще размножаются, в то время как другие вступают профазу мейоза (Волкова О.В., 1983).

В момент рождения в яичниках кроликов совершается переход от оогониальной стадии к стадии ооцита (Masao S., 1989).

В профазе I деления созревания ооциты проходят последовательно через лептотену, зиготену, пахитену, диплотену. После блокады мейоза ооциты переходят в диктиотену. Этот переход и блокада мейоза совпадают с процессом окружения ооцита фолликулярными клетками (Дыбан А.П.,

Баранов B.C., 1977; Курило Л.Ф., 1985). С момента образования примордиального фолликула соматические элементы начинают продуцировать мейоз-превентирующее вещество, вызывающее остановку мейоза (Никитин A.A. и Китаев Э.М., 1987).

Независимо от периода онтогенеза примордиальный фолликул яичника состоит из ооцита в диплотене, окруженного одним слоем уплощенных фолликулярных клеток, локализованных на базальной мембране (Baca М., Zamboni L.,1967).

В профазе I мейотического деления происходит малый и большой рост ооцита. По данным И.Б. Збарского (1988), во время большого роста ядро ооцита очень активно, оно синтезирует очень много всех типов РНК, что морфологически выражается в развитии особого вида хромосом - «Ламповых щеток».

Блок мейоза снимается только в преовуляторных фолликулах. Ооциты из профазы вступают в метафазу первого мейотического деления, что и является началом созревания. Первое деление созревания завершается непосредственно перед овуляцией, после чего начинается второе деление созревания, оно заканчивается у всех видов животных после проникновения в женскую гамету сперматозоида в яйцеводе самки (Thubalt Т., 1976, Mahi С.А. & Yanagimachi R, 1976). Последние стадии созревания яйца протекают быстро, и длительный процесс оогенеза по существу охватывает только профазу первого деления мейоза - т.е. период роста (Збарский И.Б., 1988).

Женские половые клетки со стадии роста называются ооцитами первого порядка и находятся в корковой зоне яичника в составе примордиальных, первичных, вторичных, третичных (зрелых) фолликулов.

Начальные стадии фолликулогенеза обеспечиваются собственными (внутрияичниковыми) регуляторными механизмами. На последующих стадиях развития они вступают в сопряжения с центральной регулирующей

репродуктивную функцию системой по принципу обратной связи (Никитин А.И., Китаев Э.М., 1987).

С началом роста ооцита количество цитоплазмы заметно увеличивается. Ооцит в период большого роста обладает высокой метаболической активностью (Travnic Р., 1977, Weakley B.S. et all, 1984). В цитоплазме создаются огромные запасы цитоплазматических органелл и дейтоплазматических включений - желтка, углеводов, липидов , ферментов. Ооциты всех стадий обнаруживают бозофилию цитоплазмы, которая обусловлена наличием гранул РНК (Волкова О.В., 1983, Hafez Е., 1976).

Период большого роста, особенно во вторую его половину, сопровождается важнейшим феноменом клеточной физиологии накоплением желтка (Курило Л.Ф., 1989).

Желточные белки в основной массе синтезируются в соматических клетках и поступают в ооцит путем микропиноцитоза, часть желточного материала может синтезироваться самими ооцитом. Эстрогены, вырабатываемые фолликулярными клетками, индуцируют синтез вителлогенина в печени (Айзенштадт Т.Б., 1977).

Процессы роста фолликулов и роста ооцита регулируются сложными взаимоотношениями между гормонами гипофиза, половыми стероидами, какими-то факторами, действующими как в самих фолликулах, так и между различными популяциями фолликулов (Эскин И.А., 1968,Мицкевич М.С., 1978; Савченко О.Н., Степанов Г.С., 1978; Дыбан А.П., 1988).

По мнению G. Di Zarega et all (1982), те фолликулы, которые начали расти, доминируют над другими фолликулами, угнетая их рост . Быстро растущие фолликулы уменьшают доступность гонадотропных гормонов гипофиза для других фолликулов.

Формирование фолликулов у кроликов начинается на 7 день после рождения, мелкие антральные фолликулы обнаруживаются на 70 день после рождения, зрелые фолликулы - на 107 день (Masao S., 1989).

По данным R. Teplitz, L. Okano (1963), ооциты в яичниках крольчат обнаруживаются лишь к 9 дню развития.

M. Jean-Claude и др. (1989), проводившие исследования на 20-недельных кроликах, выделили в процессе роста фолликулов 2 фазы, когда гранулезные клетки активно размножаются, и когда пролиферация их снижается. Развитие фолликулов, начиная с двуслойного до зрелых преовуляторных, занимает, в среднем, 97 суток.

К.Э. Давидова(1960) выявила зрелые фолликулы у кролика после месячного возраста. По ее мнению, дифференциация яичника на корковое и мозговое вещество происходит у 26-дневных плодов.

К.Б.Олжабекова (1985) считает, что дифференцировка яичника на две зоны происходит у заячьих в раннем эмбриональном периоде. Она отмечает, что корковое вещество в яичнике неполовозрелых заячьих имеет преимущественное развитие перед мозговой зоной.

По данным Е.Л.Зыбиной (1975), в яичниках месячных кроликов часть ооцитов диплотенной стадии располагается под поверхностным эпителием в виде небольших скоплений, одетых общим слоем фолликулярного эпителия.

Фолликулярные клетки образуются из целомического эпителия зачатков гонад (Hafez Е., 1976, Кожухарь В.Г., 1978, 1979). Они принимают активное участие в процессах роста и созревания ооцита, благодаря своей возможности отвечать на стимулы со стороны нервной и эндокринной систем синтезом определенных белков и гормонов (Айзенштадт Т.Б., 1984). У ряда млекопитающих, в том числе кролика, обнаружены щелевые контакты между ооцитом и фолликулярными клетками (Trujillio-Cenoz O.a. Sotelo J.R., 1959; HadekR., 1965).

Характерной особенностью яйцеклеток млекопитающих является наличие у них прозрачной зоны. Превращение примордиального фолликула в первичный знаменуется формированием между ооцитом и фолликулярными

клетками прозрачной зоны. Ультрамикроскопическая картина этого процесса однотипна у разных видов млекопитающих (Курило Л.Ф., 1989).

А.Д.Субботин, И.И.Соколовская, (1981), И.И.Соколовская (1984), Л.К.Эрнст (1984), А.Д.Субботин (1990) констатируют, что вещество прозрачной зоны ооцитов млекопитающих обладает абсолютной тканевой и относительной видовой специфичностью. Иммуно-биофизические свойства прозрачной зоны и оолеммы определяют избирательность оплодотворения. В состав зоны входят гиалуроновая кислота, сиалогликопротеины и другие гликопротеины.

H.Wartenberg & H.E.Stegner (1960), R.Hadek (1965); J.Hope (1965); L.Zamboni (1972), Y-H.Kang (1974), P.Talbot (1984) пишут о двойном происхождении прозрачной зоны - из материала, синтезированного клетками фолликулярного эпителия и ооцита. У кролика она состоит из полисахаридно-белкового комплекса, нейтральных и слабокислых гликозаминогликанов (Braden A.W., 1952).

И.И. Соколовская (1984), Л.К.Эрнст (1984), А.Д. Субботин (1990), M.Scutelski (1994) указывают на барьерную функцию блестящей оболочки. Она ограждает ооплазму от повреждений, играет важнейшую роль в связывании сперматозоида с яйцом, предотвращает от проникновения живчиков генетически несовместимых особей.

Важнейшая роль в связывании сперматозоида с яйцом у млекопитающих и предотвращение межвидового скрещивания принадлежит углеводным остаткам на поверхности прозрачной оболочки яйцеклетки (Skutelsky Е. et all, 1992, Alives М., Martinez M., 1994).

Окружающие ооцит фолликулярные клетки выполняют многогранную функцию. В них синтезируется материал межклеточных пространств и фо