3.4 Влияние ИИ на воспроизводительные качества животных

реклама
3.4 Влияние ИИ на
воспроизводительные
качества животных
Морфология и физиология размножения животных
Схема спермиогенеза и
овогенеза
Спермиогенез - развитие спермии
– мужских половых клеток.
Овогенез - развитие яйцеклеток –
женских половых клеток.
Они
носят
сложный
многоступенчатый
характер,
характеризующийся
делением
(мейоз) и созреванием половых
клеток.
Строение органов размножения самок, продвижения яйцеклетки и
зиготы в половых путях
Схема фоликулогенеза ,
овуляции и образования
желтых тел в яичнике
коровы
1 – ооциты в корковом слое яичника;
2 – примордиальный фолликул; 3 –
первичный фолликул; 4 – образование
двухслойного
фолликула;
5
–
многослойный фолликул и образование
теки; 6,7 – вторичный и третичный
фоллику, (графов фолликул); 8 –
фолликул перед овуляцией;
9 стигма;
10 – овуляция 11,12,15 –
желтые тела; 13 – атретический
фолликул;
12
Грану лезн ы е
Ф С Г
клетки
Ф о л л икуля р ная
15
ж идкость
.
Р е ц ептор ы
П Г
Ф С Г
Е
10
1
2
А + Т
5
2
9
3
4
А + Т
6
Е
2
16
8
7
14
13
Яйцеклетка перед овуляцией
Влияние ИИ на воспроизводительные
качества животных
I — сперматогонии;
2 — делящийся сперматоцит
первого порядка;
3 — сперматоцит второго
порядка;
4 — делящийся сперматоцит
второго
порядка;
5
—
сперматиды;
6 — спермии.
Начиная от зародыша и заканчивая
половозрелым
состоянием,
радиочувствительность организма (органов и тканей)
постепенно снижается, в зрелом возрасте
стабилизируется, к старости понижается.
Общая закономерность – при воздействии
ионизирующей радиации больше страдает
генеративная
функция
(овогенез
и
спермиогенез, т.е. гаметогенез), в меньшей
степени – гормональная деятельность.
Наиболее радичувствительными являются
семенники. Лучевые поражения в семенниках
развиваются при общем, местном внешнем и
инкорпорированном внутреннем облучении.
Степень постлучевых изменений носит
дозозависимый
характер:
малые
дозы
являются стимулирующими, большие дозы
вызывают уменьшение размеров семенников,
гибель спермиогенного эпителия (клетки
Сертоли),
дегенеративные
изменения
генеративных
клеток
в
следующей
последовательности
–
изменения
спермиогонии, спермиоцитов I и II порядков,
спермидов и спермиев.
При
сублетальном
облучении
объем
эякулята
уменьшается
до
нуля,
активность спермиев – до 2030
%
от
изначальной,
концентрация – в 2 раза.
Неполное
восстановление
функции
семенников,
функциональных
свойств
у
выживших
животных
происходит на 3-7 месяц после
воздействия.
Хронические
лучевые
поражения вызывают более
выраженный
эффект
с
развитием различных форм
бесплодия.
Сроки проявления изменений показателей спермы баранов
после внешнего гамма-облучения, мес.
Показатель
Объем эякулята, мл:
минимальный
восстановление
Концентрация спермиев (млрд в 1 мл):
минимальная
восстановление
Подвижность спермиев (баллы):
минимальная
восстановление
Доза, Гр
2
3
3
6
4
7
5
10
3
10
1
4 (95 %)
2
8 (95 %)
Внутреннее облучение за счет инкорпорации радионуклидов
оказывает более выраженный эффект на органы размножения
самцов.
Доза
Изотоп
Молодые
ПЯД
90Sr
Бк/г
мкКи/г
1,11•104
0,3
3,7•104
1 и 10
Время и
метод
введения
Однокр,
внутривенно
3 мес.
Вид
животного
Наблюдаемый эффект
Собаки
Нарушение спермиогенеза
Поросята
Разрушение спермиогенного
эпителия, склероз семенника
5,8•104
1,4
Однократно
Мыши
ЛД50 для спермиогоний
239Pu
7,77•102
0.021
Однократно,
внутривенно
Кролики
Повреждение
и
гибель
спермиогенных клеток
137Cs
3,7•104
1
Длительно
Бараны
137S
3,7•104
1
Длительно
Бычки
137S
3,7•104
1
Длительно
Хряки
Цыплята
Цыплята
90Sr
131I
14,8•106
400
Ежедневно
1 мес.
131I
14,8•106
40
То же
32Р
148
0,004
Однократно
Подсвинки
Снижение плодовитости
То же
Угнетение
полового
диморфизма
и
спермиогенеза
Стимуляция спермиогенеза,
ускорение
полового
созревания
Нарушение спермио-генеза и
развитие склероза железы
через 3-6 мес.
Радиочувствительность яичников
Радиочувствительность яичников у
животных раннего возраста и в период
полового созревания более высокая,
чем у половозрелых животных; у
последних
зависит
от
ее
функциональной активности: лучевое
воздействие в период созревания
фолликулов вызывает изменения в
большей степени, чем во время роста
и развития желтого тела.
По
степени
убывания
радиочувствительности
клетки
яичника можно расположить в
следующей
последовательности:
ооциты
II
порядка
в
зрелых
фолликулах, клетки зернистого слоя
граафова пузырька, ооциты 1 порядка,
зрелые
яйцеклетки,
эпителии
вторичных и первичных фолликулов,
желтое тело, эндотелий сосудов,
строма и покровный эпителий.
12
Гр а ну лез н ы е
Ф С Г
клетки
Ф о л л ик уля р ная
15
ж идк ость
.
Р е ц е пт о р ы
П Г
Ф С Г
Е
10
1
2
А + Т
5
2
9
Радиационные поражения яичников
проявляются при воздействии
поглощенной дозы 1,5 Гр:
а) в виде нарушения полового цикла, при увеличении
дозы нарушения более глубокие – нарушается гормональная
функция
яичника
гипофиза,
щитовидной
железы,
надпочечников);
б)наблюдается полное разрушение граафовых пузырьков
и вторичных пузырьков;
в) в отдаленный период после лучевой болезни эти
изменения приводят к дисгормональным состояниям,
бесплодию, опухолевым заболеваниям.
3
4
А + Т
6
Е
2
16
8
7
14
13
Влияние ИИ на эндокринные железы
Эндокринные железы при воздействии ИИ отражают изменения в
других органах и системах, т.е. изменения в них являются результатом
опосредованного действия через нервную систему по механизму развития
стресса и адаптационного синдрома. При инкорпорации радиоактивного I131 щитовидная железа является критическим органом.
При
воздействии
сублетальных
и
летальных
доз
в
гипофизе
повышается адренокортикотропная функция, снижаются и угнетаются
гонадотропная и тиреотропная функции, нарушается соматотропная
функция. Вследствие этого в надпочечниках наблюдается гиперсекреция
адреналина и кортизона, в более поздние периоды – подавление функции
надпочечников. В щитовидной железе в первоначальный период
воздействия ИИ развивается гиперфункция, которая переходит в
гипофункцию и дисфункцию.
Этапы онтогенеза
По
Г.
А.
Шмидту,
основными
периодами внутриутробного развития
являются
зародышевый,
предплодный
плодный.
Зародышевый период начинается
с образования зиготы, а кончается
имплантацией
зародыша
и
формированием
плаценты.
Продолжительность его у коров 35 дней,
у овец - . 30 дней, у свиней - 25 дней. В
зародышевый
период
происходят
основные
формообразовательные
процессы:
дробление
зиготы,
образование зародышевых листков,
закладка
органов
и
тканей.
Формируются
особенности
и
телосложение эмбриона, свойственные
виду.
В
зародышевый
период
образуется плацента. Масса эмбриона
растет медленно.
Предплодный
период
внутриутробного развития у
коров длится 25 - 26 дней, у
овец - 17 - 18 дней, у свиней 12 - 17 дней; он является
переходным от зародышевого
к плодному, характеризуется
высокой
напряженностью
органогенеза,
началом
окостенения
скелета,
формированием мускулатуры.
В этот же период происходит
половая дифференциация.
Сроки органогенеза зародышей у животных различных видов (дни)
Развитие организма
Корова
Имплантация
13-15
Зародышевые слои
17
Первичная полоска
20
Хорда
22
Закладка сердца
21
Образование
головы,
зачатки
органов
чувств,
24
зачатки конечностей
Примитивные
отделы
23-26
головного мозга
Сердце,
печень,
24
мезонефроз
Сердце, разделение на
камеры, дифференциация
27-28
нервов и ганглиев
Овца
11-13

16
16-17
18-19
Свинья
1-13

14


Мышь
5


8
8-10
18
16-18
9


10,5
18-19
15-18
11,5
19-20
18-19
12,5
Развитие организма
Бесполые зачатки
гонад, печеночное
кроветворение,
интенсивная дифференциация желудочнокишечного тракта.
Извилины и отделы
мозга
Зачатки молочных
желез, полости тела,
зиготы
Отчетливо
сформировавшиеся
глаза, развиваются
зубы
Оссификация костей,
половая
дифференциация.
Плодный период
развития
Корова
Овца
Свинья
Мышь
25-30
20
18-20
13,5
60
30
24

60
42

14,5
60
30
30
15,5
Плодный период самый продолжительный.
Начинается он с окончания предплодного периода
и заканчивается рождением животного. У коров он
составляет 75 % от общей продолжительности
эмбрионального периода (с 61-го по 284-й день), у
овец - 69 % (с 47-го по 150-й день), у свиней - 67 %
(с 39-го по 114-й день). В плодный период идет
интенсивный
рост
плода
завершается
дифференцировка тканей, органов и систем.
Радиочувствительность эмбриона и плода
очень высокая, с теоретической точки зрения эта
закономерность объяснима – т.к. эмбрион и плод
представляют собой конгломерат делящихся и
дифференцирующихся клеток (правило Трибондо
и Бергонье).
Радиочувствительность тех или иных тканей,
органов и систем плода зависит от времени
закладки, формирования и дифференцировки их,
а радиочувствительность эмбриона определяется
наиболее чувствительной, критической системой,
находящейся в момент облучения в состоянии
активного развития.
Облучение
сублетальными
дозами до имплантации (в срок
от 0 до 15 дней) зародыша
приводит к
очень высокой их
гибели – 70-80 %.
Радиационное воздействие в
эмбриональный и предплодный
периоды (в срок до 60 дней у
сельскохозяйственных животных),
когда происходит закладка всех
органов
и
систем
(основной
органогенез),
вызывает
почти
100 % уродства и отклонения в
развитии и впоследствии 50-60 %
смертность новорожденных. Таким
образом, период органогенеза
следует
рассматривать
как
наиболее
радиочувствительный
для зародыша.
Воздействие
ИИ
в
плодный
период
вызывает внутриутробное
развитие острой лучевой
болезни с характерными
симптомами, гибель после
родов,
аборты
и
выкидыши,
рождение
молодняка с признаками
острой лучевой болезни.
Установлено,
что
даже
диагностические
облучения
беременных
женщин
(при
поглощенной дозе 0,001- 0,2 Гр)
могут вызвать значительные
уродства
при
сроках
беременности до 38 дней в
виде
развития
опухолевых
заболеваний крови (лейкемии)
и генетических нарушений, т.к.
даже изменения в небольшом
числе клеток гонад эмбрионов
окажет
гораздо
больший
эффект,
потому
что
они
являются предшественниками
огромного количества клеток
эпителия
половых
желез
взрослого
человека
–
нарушения передаются всем
клеткам
его
последующих
поколений.
Скачать