Физиология репродуктивной системы самцов

К органам размножения самцов сельскохозяйственных животных относят семенники с придатками, семяпроводы, мочеполовой канал, придаточные половые железы и половой член.

Семенники – парные половые железы, в которых образуются половые клетки – спермии (сперматозоиды) и синтезируется мужской половой гормон – тестостерон. Во время эмбрионального развития семенники закладываются в поясничной части брюшной полости плода. В последние месяцы эмбриогенеза или непосредственно после рождения плода они опускаются в паховую область и затем в мошонку. Температура в мошонке ниже, чем в брюшной полости, что имеет большое значение для процессов образования мужских половых клеток. В случае задержки семенников в брюшной полости (так называемом крипторхизме) самцы полностью теряют плодовитость (при двустороннем крипторхизме) или же она несколько снижается (при одностороннем крипторхизме).

Следует отметить существование специального барьерного механизма, защищающего половые клетки от внешних воздействий, так называемого гематотестикулярного барьера, по степени проницаемости сопоставимого с гематоэнцефалическим. Благодаря этому барьеру существуют определённые различия в составе плазмы крови и жидкости в семенных канальцах (семенной плазмы).

Важная роль в процессах нормального функционирования семенников и в процессах сперматогенеза принадлежит фолликулярным клеткам Сертоли, выполняющим целый ряд функций:

- участие в формировании гематотестикулярного барьера;

- трофическая функция (питание клеток сперматогенного эпителия);

- опорная функция;

- синтез андрогенсвязывающего белка;

- регуляция выработки фолликулостимулирующего гормона (синтез ингибина ФСГ).

Процесс образования мужских половых клеток – спермиев, или сперматозоидов происходит в стенках семенных канальцев. В про­цессе сперматогенеза из диплоидных сперматогониев образуются гаплоидные спермии. Зрелые спермии состоят из головки, где находится ядро, и хвоста, обеспечивающего их подвижность. Часть цитоплазмы с аппаратом Гольджи концентрируется на апикальном конце головки спермия, и из неё формируется акросома. Этот органоид играет важную роль при проникновении головки спермия в яйцо.

Сформировавшиеся спермии продвигаются в просвет канальца, где в слабощелочной среде приобретают подвижность и поступают в прямые канальцы, и далее – в извитой канал придатка семенника. Для каждого вида животных время, необходимое для превращения сперматогония в зрелый спермий (включая время пребывания в придатке) постоянно, хотя различия между видами существенны. Продолжительность сперматогенеза составляет в среднем: у быка 54 дня, у барана 49 дней, у хряка 34 дня, у кобеля 56 дней, у жеребца 42 дня, у петуха 25 дней.

Продвижение спермиев через придаток происходит в основном за счет сокращения его мышечного аппарата. Сокращения усиливаются при инъекции окситоцина. В естественных условиях усиленное выделение окситоцина из задней доли гипофиза происходит при половом возбуждении производителей.

Во время прохождения через придаток спермии претерпевают морфологические и цитохимические преобразования. Они приобретают способность к поступательному движению, в них существенно возрастает уровень АТФ. На хвостах спермиев концентрируются свободные кислотные группы, за счёт чего здесь отмечается повышенный отрицательный заряд. Наличие этого заряда предотвращает агглютинацию спермиев. Таким образом, в процессе продвижения через придатки в спермиях происходят изменения, повышающие их устойчивость к внешним воздействиям и способность к оплодотворению яйцеклетки. В хвосте придатка спермии могут сохранять оплодотворяющую способность до 2 – 3 месяцев.

Семяпроводы, куда далее поступают спермии, представляют собой длинные тонкие трубки с двумя слоями гладкой мускулатуры, выстланные цилиндрическим эпителием. Семяпроводы открываются в тазовую часть мочеполового каната. Сюда же открываются отверстия придаточных половых желез: пузырьковидных, предстательной, куперовых и многочисленных уретральных.

Различия в развитии придаточных половых желез у разных видов животных соответствуют имеющим место типам осеменения. У самок крупного и мелкого рогатого скота сперма при естественном осеменении попадает во влагалище, а затем в шейку матки, а у кобыл и свиней - непосредственно в матку. Поэтому, жеребцы и хряки с развитыми придаточными половыми железами выделяют эякулят (объём спермы при одном половом акте) значительно больший по объёму, чем быки и бараны, но с меньшей концентрацией спермиев.

Значение секретов придаточных половых желез:

1) промывание и подготовка мочеполового каната к прохождению спермы;

2) увеличение объёма эякулята;

3) стимуляция метаболизма спермиев;

4) проталкивание спермиев через мочеполовой канал;

5) проталкивание спермиев к вершине рогов матки.