CHÀO MỪNG BẠN ĐẾN WEBSITE CÁ NHÂN - NGUYỄN VĂN TÙNG LÂM sinh ly sinh san

CHÀO MỪNG BẠN ĐẾN WEBSITE CÁ NHÂN - NGUYỄN VĂN TÙNG LÂM sinh ly sinh san tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận á...

HỌC PHẦN I SINH LÝ SINH SẢN GIA SÚC

- - -

Yêu cầu chung: Nắm vững những quá trình sinh lý sinh sản cơ bản, làm nền

tảng cho kiến thức và ứng dụng trong điều khiển sinh sản ở vật nuôi

CHƯƠNG I SINH LÝ SINH DỤC ĐỰC VÀ CÁI

Mục đích: Giới thiệu cấu tạo giải phẫu và chức năng của bộ máy sinh dục đực

và cái, quá trình hình thành và phát triển của trứng, quá trình thụ tinh, làm tổ của hợp tử và mang thai ở gia súc

Thời lượng giảng dạy: 9 tiết

I SINH LÝ SINH SẢN GIA SÚC ĐỰC

1 Cấu tạo và chức năng bộ máy sinh dục đực

Hình 2 Cấu tạo cơ quan sinh dục đực [3]

Chú thích:

a Bầu tinh

bu Tuyến Cowper cap Đầu phụ dịch hoàn

caud Đuôi phụ dịch hoàn

dd Ống dẫn tinh

es Qui đầu

pg Tuyến tiền liệt

r Trực tràng s; bìu

t Tinh hoàn

up Ống niệu

vg Tuyến tinh nang

1.1 Dịch hoàn còn gọi tinh hoàn

Cấu tạo: Bên ngoài là lớp giác mạc riêng gồm một lớp sợi vững chắc do phúc mạc

kéo đến hình thành Bên trong là màng trắng (tổ chức liên kết mỏng), từ màng trắng

có các vách đi sâu vào trong chia dịch hoàn thành nhiều múi, mỗi múi chứa nhiều ống sinh tinh uốn khúc bên trong có tinh trùng được hình thành Trong ống sinh tinh của gia súc trưởng thành luôn luôn có các dạng của tinh trùng đang phân chia và phát triển từ tinh nguyên bào đến tinh bào, rối đến tiền tinh trùng Ngoài ra, ở đáy ống sinh tinh còn có tế bào đáy (còn gọi là tế bào đỡ, tế bào Sertoli) là nơi biến thái của tinh trùng từ tiền tinh trùng thành tinh trùng non Chính tế bào Sertoli cung cấp dinh dưỡng cho tinh trùng phát dục Quanh ống sinh tinh có tế bào kẽ Leidig (tiết hormone sinh dục đực), các nhu mô và các mạch máu nhỏ Các ống sinh tinh cong trong mỗi tiểu thùy hướng về phía trung tâm, chuyển thành ống thẳng, chúng liên hệ nhau tạo thành lưới tinh

Hình dáng kích thước của dịch hoàn là một tiêu chuẩn để đánh giá phẩm chất của giống

* Dịch hoàn có 2 chức năng:

- Ngoại tiết (quan trọng nhất) là sản sinh ra tế bào sinh dục đực

- Nội tiết: sản xuất ra kích tố sinh dục đực (androgen)

1.2 Phụ dịch hoàn

Còn gọi là dịch hoàn phụ hay

mào tinh Cơ quan này được gắn

ở bờ trên và bờ sau của dịch

hoàn Tinh trùng được sản sinh ở

ống sinh tinh của tinh hoàn rồi

được đưa về phụ dịch hoàn Ở

dịch hoàn phụ, tinh trùng phải di

chuyển một quãng đường dài

(dê, bò 60 m, ngựa 70 m, lợn

100 m)

Hình 3 Cấu tạo dịch hoàn [2]

*Chức năng:

- Là kho để chứa tinh trùng và

giúp tinh trùng sống lâu trong cơ

thể Trong phụ dịch hoàn thường

có khoảng 200 tỉ tinh trùng và

70% nằm ở phần đuôi phụ hoàn

Ở đây do độ pH hơi toan (6.2 –

6.8) và nhiệt độ ở đây cũng thấp

hơn làm cho tinh trùng ít hoạt động và sống lâu Ngoài ra ở các vách của dịch hoàn phụ có nhiều mạch quản và lâm ba quản là nguồn cung cấp năng lượng cho tinh trùng Nếu đến một giai đoạn nào đó mà con đực không sử dụng thì tế bào được lưu giữ tại đây, già cỗi, và nếu không được sử dụng thì sẽ bị hấp phụ và làm tiêu biến đi sau 40 – 60 ngày

- Là nơi mà tinh trùng thành thục trước khi xuất tinh, đặc biệt là trong quá trình vận chuyển trong phụ dịch hoàn tinh trùng hoàn thiện màng bán thấm lipoproteid

1.3 Ống dẫn tinh

Phần kéo dài của đuôi phụ dịch hoàn, qua ống bẹn vào xoang bụng tới bầu tinh (là nơi phình to nằm cuối cùng của ống dẫn tinh, nằm trên bàng quang) Ống dẫn tinh có chức năng pha loãng các chất tiết của đường sinh dục với tinh trùng trước khi được phóng ra ngoài từ bầu tinh

1.4 Dương vật

Dương vật loài có vú chủ yếu gồm thể hang, các thỏi xốp có cấu tạo từ mô liên kết vững chắc, có lẫn các sợi đàn hồi và các tế bào cơ trơn Tác dụng của dương vật là bài tiết nước tiểu, phương tiện giao phối và phóng tinh dịch ra ngoài

1.5 Các tuyến sinh dục phụ

Các tuyến sinh dục phụ bao gồm: tuyến tiền liệt, tuyến cầu niệu đạo và tinh nang Chất tiết của chúng gọi là tinh thanh với chức năng chính là (i) Kích thích và gây hưng phấn sinh dục và (ii) Các dịch tiết của tuyến sinh dục rửa đường niệu đạo sinh dục và nuôi sống các tế bào sinh dục đực khi ra ngoài cơ thể

<= Hình 4 Vị trí

các tuyến sinh dục phụ của bò đực.

1 Tuyến Cowper;

2 Tuyến tiền liệt;

3 Tuyến tinh nang; 4 Bầu tinh;

a Tuyến cầu niệu đạo (tuyến Cowper): Còn gọi là tuyến củ hành (bulbourethral),

nằm cuối niệu đạo, trong xoang chậu, trên vòng cung ngồi Ở chó không phát triển

Chức năng: với độ pH trung tính, có tác dụng sát trùng, làm trơn niệu đạo sinh dục

và có mùi đặc biệt gây hưng phấn sinh dục

b Tuyến tiền liệt (prostate): nằm ở cuối ống dẫn tinh và phần đầu của niệu đạo, phát

triển ở chó, ngựa nhưng ít phát triển ít phát triển ở trâu, bò và lợn Sự phát triển của

nó liên quan mật thiết đến hoạt tính sinh dục: lúc chưa thành thục thì rất nhỏ và khi thành thục thì tuyến này phát triển nhanh chóng

Chức năng: tiết ra dịch có tính chất hơi kiềm nhằm trung hòa độ axit trong lòng niệu

đạo và axit Cacbonic được sản sinh do hoạt động của tinh trùng Trong dịch tiết này còn có Prostaglandin F2α có tác dụng làm co bóp cơ trơn để thực hiện phản xạ phóng tinh

c Tuyến tinh nang (seminal vesicles): Còn gọi là túi tinh, gồm một đôi nằm ở phần

cuối ống dẫn tinh Tuyến này phát triển ở lợn, ngựa; kém phát triển ở trâu, bò và cừu

Chức năng: Dịch tiết của tuyến tinh nang có dạng keo phèn màu trắng, hơi vàng, khi

gặp chất tiết của tuyến tiền liệt thì ngưng kết lại thành một cục để nút cổ tử cung không cho tinh dịch chảy ngược ra ngoài Chất tiết này còn có γ globulin có tác dụng chống vi khuẩn xâm nhập và còn có các thành phần khác như frutoza, lipit… cung cấp năng lượng cho tinh trùng hoạt động

* Trình tự phân tiết của các tuyến khi gia súc phóng tinh

Trước khi gia súc phóng tinh, dịch của tuyến Cowper tiết trước, dịch này nhiều ít khác nhau tùy từng loài gia súc Tiếp đến là tinh trùng và dịch tiết của tuyến tiền liệt, giai đoạn này chất tiết có màu và màu đó do nồng độ tinh trùng quyết định Cuối cùng là dịch tiết của nang tuyến, dịch này có keo dính

2 Sinh lý sinh dục của con đực

Dịch hoàn có chức năng sinh lý ngoại tiết là sinh ra tinh trùng và chức năng sinh lý nội tiết là sinh ra hormone sinh dục đực (testosteron)

2.1 Chức năng sản sinh ra tinh trùng

Gia súc đực từ khi sinh ra cho đến lúc có khả năng nhảy cái và xuất tinh lần đầu tiên thì tinh dịch thường chưa được 50 triệu tinh trùng với hoạt lực tiến thẳng khoảng 10%: con đực đã thành thục về tính Thời gian sinh ra cho đến lúc đó gọi là tuổi thành thục về tính Tuổi thành thục về tính phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: giống, cá thể, thời tiết khí hậu và chế độ chăm sóc nuôi dưỡng Nhìn chung tuổi thành thục về tính sớm hơn tuổi thành thục về thể vóc (xem bảng sau)

Loài gia súc Tuổi thành thục sinh dục Tuổi thành thục thể

Bảng 1 Tuổi thành thục về tính và thể vóc của gia súc cái [4]

Hoạt động sinh dục con đực là quanh năm hoặc theo mùa vụ Tinh trùng được sản sinh ra từ các ống sinh tinh của dịch hoạt trong suốt đời sống sinh dục của con đực dưới tác dụng của các hormone hướng vào sinh dục của tuyến yên và tuyến sinh dục Mỗi ngày tinh hoàn có khả năng sản sinh ra khoảng 300 triệu tinh trùng

2.1.1 Sự tạo thành tinh trùng

a Thời kỳ tinh hoàn

So với trứng, tinh trùng nhỏ hơn nhiều Nhà khoa học Kelliker (1817-1905) đã chứng minh tinh trùng cũng là một tế bào

Thành ống sinh tinh có chứa một số tế bào biểu mô mầm được gọi là các tinh nguyên bào (tế bào sinh dục nguyên thuỷ) Khi động vật bước vào tuổi thành thục về tính thì các tinh nguyên bào tiến hành giảm phân để tạo thành tinh trùng (trải qua hai lần phân bào liên tiếp) (Hình 5) Trước khi xảy ra quá trình giảm phân thì tinh nguyên bào (2n) đã trải qua thời kì sinh trưởng để tạo thành tinh bào cấp I (2n) Tinh bào cấp

I tiến hành phân chia giảm nhiễm lần thứ nhất để tạo ra hai tế bào con như nhau được gọi là tinh bào cấp II (n) Tinh bào cấp II tiếp tục phân chia lần thứ hai để tạo ra bốn tinh tử đơn bội Các tế bào này không còn phân chia nữa và biến thành những tinh trùng hoạt động, trong đó có 2 tinh trùng mang NST giới tính X và 2 tinh trùng mang NST giới tính Y Điều đó nói lên rằng số lượng hai loại tinh trùng là bằng nhau Tất cả các giai đoạn hình thành tinh nguyên bào, tiền tinh trùng và tinh trùng đều xảy

ra tại tế bào sertoli (Hình vẽ) Tế bào này trực tiếp nuôi dưỡng, bảo vệ và kiểm soát quá trình sinh sản của tinh trùng [1]

(A)

Hình 6 Sơ đồ A và hình

vẽ B về quá trình sinh tinh [1]

A Gián phân giảm số

B Gián phân nguyên số

1 Tinh nguyên bào (2n NST)

2 Tinh bào I (2n NST)

3 Tinh bào II (n NST)

4 Tiền tinh trùng (n NST hoặc với X hoặc với Y)

Trong thời kì tinh hoàn, tinh trùng có

các đặc điểm sau: (i) Không có khả

năng thụ thai; (ii) Không có vận động

được hoặc có vận động nhưng yếu

ớt Tuy nhiên tinh trùng có dao động

đặc biệt khi tiếp xúc với không khí; (iii)

Phản ứng gram âm, chỉ có một số rất

nhỏ phản ứng gram dương, pH của

môi trường trung tính nghiêng về

kiềm

b Thời kì mào tinh

Trong thời kì này tinh trùng ở trạng

thái ức chế bởi vì trao đổi chất của nó

bị giảm và chúng không có đủ chất

dinh dưỡng (fructoza) Trong cơ thể sống chúng nằm bất động và chồng sít lên nhau trong những đoạn nhất định của ống mào tinh Thời gian lưu lại ở phụ dịch hoàn, tinh trùng tiếp tục phát dục và hoàn thiện (được xem như là quá trình thành thục sinh dục) Chất tiết của phụ dịch hoàn ít chất điện giải nên tinh trùng sống lâu hơn, màng bán thấm được hình thành, đuôi cũng được hoàn thiện Tinh trùng ở mào tinh nằm chờ đợi và được xuất ra ngoài nhờ có phản xạ phóng tinh của con đực, nếu không được xuất ra thì tinh trùng đó bị già cỗi và tiêu biến

(B)

Người ta tính được thời gian hình thành tinh trùng khoảng 53-69 ngày [5]

2.1.2 Sự điều hoà quá trình sinh lý sinh sản của con đực

a Các hormone chính

- Hypothalamus tiết ra hormone giải phóng kích dục tố GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone)

Hình 7 Cơ chế TK-TD điều khiển sinh sản ở con đực [1]

- Tuyến yên : (i) FSH (Follicle Stimulating Hormone) còn được gọi là kích tố tạo tinh

có tác dụng kích thích tế bào sinh tinh trong các ống cong nhỏ của dịch hoàn sản sinh ra tinh trùng; (ii) LH (Luteinizing Hormone) có tác dụng kích thích tế bào kẽ Leidig ở dịch hoàn tiết ra hormone sinh dục đực Androgen

- Tuyến sinh dục:

Các tế bào kẽ (tế bào Leydig) của tinh hoàn có chức năng sản sinh ra các hormone sinh dục của con đực thường được gọi chung là androgen bao gồm các hormone như: testosteron, dihydrotestosteron và androstenedion, nhưng quan trọng nhất là testosteron Ngoài ra tinh hoàn còn tiết ra một số hormone khác như: inhibin

Testosteron là một hợp chất steroid có 19 C và được tổng hợp từ cholesteron hoặc axetyl CoA Testosteron được bài tiết ra dưới tác dụng của HCG (hormone nhau thai) trong thời kỳ bào thai và LH của tuyến yên trong thời kỳ trưởng thành Tác dụng chính của testosteron như sau:

+ Trong thời kỳ bào thai: Kích thích sự phát triển của cơ quan sinh dục ngoài của thai như: dương vật, tuyến tiền liệt, túi tinh… Kích thích để đưa tinh hoàn từ xoang bụng xuống bìu ở ngoài

+ Làm xuất hiện và bảo tồn các đặc tính sinh dục đực thứ phát kể từ tuổi thành thục như: phát triển dương vật, tuyến tiền liệt, mọc lông ở cơ quan sinh dục…

+ Kích thích sự sản sinh ra tinh trùng: Testosteron kích thích sự hình thành tinh nguyên bào và sự phân chia giảm nhiễm lần hai từ tinh bào II thành tinh trùng Testosteron kích thích sự tổng hợp protein và bài tiết dịch từ tế bào Sertoli Hai tác dụng trên có liên quan đến việc sản sinh ra tinh trùng Nếu lượng testosteron bị giảm xuống thấp có thể dẫn đến vô sinh

+ Ngoài ra testosterone còn có tác dụng lên sự chuyển hoá protein và cấu tạo cơ

b Cơ chế của quá trình sinh sản ở con đực

Sự điều khiển chức năng của tinh hoàn theo cơ chế nội tiết được minh hoạ ở hình bên Nhìn chung, dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh như: ánh sáng, nhiệt độ, thời tiết, thức ăn, mùi… vùng với các yếu tố nội tại tác động thần kinh trung ương (vỏ đại não) Các kích thích này được truyền đến vùng dưới đồi (hypothalamus) tiết

ra yếu tố giải phóng GnRH (Gonadotropin-releasing hormone) GnRH kích thích thuỳ trước tuyến yên tiết ra FSH và LH (còn gọi là ICSH – Intertitial cell stimulating hormone) LH kích thích tế bào kẽ Leydig sản xuất ra Androgen (chủ yếu là testosterone) Androgen đi vào máu và cả bạch huyết, giúp cho sự phát triển của các đặc tính sinh dục thứ cấp của con đực và phát triển đường sinh dục con đực Androgen cũng gây nên sự kìm hãm sản sinh ra GnRH và LH dưới tác động ngược

âm tính của nó lên tuyến yên và vùng dưới đồi Testosterone cũng được tiết vào trong ống sinh tinh giúp cho quá trình hình thành tinh trùng

FSH tương tác với các thụ quan (receptor) ở tế bào Sertoli để tạo ra ABP (androgen binding protein) ABP liên kết với testosterone kích thích quá trình sinh tinh ở ống sinh tinh Từ tế bào Sertoli, inhibin được tiết ra đi vào máu và bạch huyết, và gây nên tác động ngược âm tính lên vùng dưới đồi và tuyến yên làm giảm lượng FSH

II SINH LÝ SINH DỤC CÁI

1 Cấu tạo và chức năng cơ quan sinh dục gia súc cái

Qúa trình sinh lý của các cơ quan sinh dục rất quan trọng và cơ bản đối với chức năng sinh sản của gia súc Gia súc có cấu tạo cơ quan sinh dục đều có tính chung nhất giữa các loài

Hình 8 Cấu tạo cơ quan sinh dục

1.1 Bộ phận bên trong

a Buồng trứng (Ovary): Buồng trứng gồm một đôi hầu như đối xứng với nhau, gắn

liền với dây chằng rộng của tử cung và thường nằm trong xoang chậu ở độ cao cùng với độ cao của xương chậu

- Chức năng:

+ Sản xuất ra tế bào trứng (Là tế bào lớn nhất trong cơ thể: 0,15-0,25mm)

+ Sản xuất ra một số kích dục tố tham gia vào điều hòa chức năng sinh sản của gia súc)

b Ống dẫn trứng (Oviduct): Hay còn gọi là vòi Fallop, có đường kính rất nhỏ, nó chỉ

to lên về kích thước vào thời kỳ con cái động dục và đón nhận trứng Phần đầu của

nó loe ra như cái phễu nên gọi là loa kèn có chức năng hứng trứng khi trứng rụng và hướng trứng vào trong ống dẫn trứng Ống dẫn trứng tiết ra dịch tiết và nhu động của lông mao thành ống dẫn trứng giúp tinh trùng và trứng tiến gần nhau và nó giúp hoạt hóa 2 tế bào ở đó Ống dẫn trứng là nơi thụ tinh (1/3 phần trên ống dẫn trứng) Khả năng nhu động của cơ thành ống dẫn trứng giúp trứng đã thụ tinh di chuyển đến

tử cung và làm tổ ở đó

Đường kính ống dẫn trứng: 0,2 - 0,4 mm

c Tử cung (Uterus): Tử cung có cấu tạo rất phù hợp với chức năng phát triển và

dinh dưỡng bào thai Trứng được thụ tinh ở ống dẫn trứng rồi trở về tử cung làm tổ,

ở đây hợp tử phát triển là nhờ chất dinh dưỡng từ cơ thể mẹ thông qua lớp niêm mạc tử cung cung cấp cho

Tử cung còn có nhiệm vụ đẩy thai ra ngoài trong quá trình sinh đẻ nhờ vào lớp cơ trơn (Myometrium) của tử cung Lớp cơ trơn này có cấu tạo khá phức tạp và là lớp

cơ khỏe nhất trong cơ thể

Tử cung của tất cả các loài động vật có vú được chia ra những loại sau:

- Tử cung hai sừng : Tử cung có hai sừng cùng một thân và cổ tử cung Ví dụ: Bò, ngựa, lợn, chó

- Tử cung phân nhánh: Tử cung phân ra làm hai nhánh, có cùng một cổ tử cung thông với âm đạo Ví dụ: loài gặm nhấm

- Tử cung kép: Tử cung có hai sừng trái và phải, mỗi bên có một cổ tử cung, hai cổ

tử cung thông với âm đạo Ví dụ: Voi

- Tử cung đơn: Tử cung không phân biệt ra sừng tử cung, thân tử cung Ví dụ: Linh trưởng, người

Hình 9 Cấu tạo cơ quan sinh dục của con cái ở một số loài gia súc [6]

Tử cung bao gồm các phần: Cổ tử cung, thân tử cung, sừng tử cung

Cổ tử cung ở bò có 3-5 vòng nhăn, lợn 3 vòng nhăn Là nơi ngăn cách giữa môi trường bên ngoài với bên trong Bình thường cổ tử cung đóng kín tránh sự xâm nhập của vi trùng cũng như các tác nhân bên ngoài để bảo vệ bào thai Cổ tử cung chỉ mở khi gia súc động dục và đẻ

Bào thai làm tổ và cư trú ở sừng (lợn, trâu, bò, chó), ở thân (ngựa)

Bảng 2 Kích thước tử cung của một số loài [4]

Gia súc Sừng tử cung Thân tử cung Cổ tử cung

Ngựa

Trâu, bò

Lợn

20 - 25 cm 15-20 cml 50cm -1m

30-35 cm 2-4 cm 6-10 cm

5-7 cm 6-8 cm 10-18 cm

d Âm đạo (Vagina)

Âm đạo có nhiệm vụ tiếp nhận dương vật khi giao phối và lối ra của thai nhi khi sinh sản Cũng là nơi bài tiết của nước tiểu

Kích thước âm đạo: Ngựa: 15-20 cm; Bò: 22-25 cm; Lợn: 10-12 cm; Dê, cừu: 8-10

cm

1.2 Bộ phận bên ngoài

Là cơ quan sinh dục mà người ta có thể nhìn thấy, sờ thấy, và quan sát được Bao gồm: Âm môn, âm vật, tiền đình

a Âm môn (Vulva): Là cơ quan đầu tiên của bộ phận sinh dục cái, làm nhiệm vụ tiếp

nhận sự thay đổi của môi trường, đặc biệt là xuất hiện phản xạ tình dục Khi cái động dục, niêm mạc của âm môn thay đổi màu sắc và dựa vào sự thay đổi đó mà ta biết được cái động dục vào thời kỳ nào mà có quá trình phối thích hợp

b Âm vật (Clitoris): Giống dương vật của con đực thu nhỏ lại, nó dài khoảng 4-5 cm

Trên âm vật có nếp da tạo thành mũ âm vật, phía dưới bẻ quặp xuống là nơi tập trung nhiều đầu mút dây thần kinh

c Tiền đình (Vestibule): Là biên giới giữa âm môn và âm đạo, ở đây có màng trinh

(Hymen) qua màng trinh có lỗ niệu đạo

2 Sinh lý sinh dục cái

2.1 Các giai đoạn của chu kỳ động dục

* Thành thục về tính: Gia súc sinh ra sau một thời gian sinh trưởng và phát triển nhất

định (tuỳ loài) thì có khả năng sinh sản Tuổi con vật bắt đầu có khả năng sinh sản gọi là tuổi thành thục về tính Tuổi này được ghi nhận bởi lần động dục có rụng trứng đầu tiên của con cái

* Chu kỳ sinh dục: Chu kỳ sinh dục được bắt đầu khi gia súc đã thành thục về tính,

nó tiếp tục xuất hiện và chấm dứt hoàn toàn khi cơ thể đã già yếu Chu kỳ sinh dục

là một quá trình sinh lý phức tạp sau khi toàn bộ cơ thể đã phát triển hoàn hảo, cơ quan sinh dục không có bào thai và không có hiện tượng bệnh lý thì ở bên trong buồng trứng có quá trình noãn bao thành thục, trứng chín và thải trứng

Sau khi thành thục về tính gia súc cái bắt đầu có hoạt động sinh sản Dưới sự điều hoà của hormon tiền yên nang trứng tăng trưởng, thành thục, chín và rụng Mỗi lần xuất hiện trạng thái rụng trứng thì toàn bộ cơ thể nói chung, đặc biệt là cơ quan sinh dục phát sinh hàng loạt các biến đổi về hình thái cấu tạo, chức năng sinh lý Các biến đổi trên lặp đi lặp lại theo chu kỳ được gọi là chu kỳ động dục (chu kỳ tính) Thời gian của một chu kỳ tính ngắn và được tính từ lần thải trứng trước đến lần thải trứng sau