Тема 4. Выделительные процессы

В процессе жизнедеятельности организма животных, в том числе проявления любого вида продуктивности, образуются вещества, неиспользуемые в дальнейшем или даже вредные. Они непрерывно поступают в тканевую жидкость, лимфу и кровь. Оттуда удаляются через систему специальных органов, главным образом через почки.

В данной теме студент должен изучить следующие основные вопросы:

1. В каком виде и через какие органы выделяются вещества из организма?

2. Как образуется и выделяется моча у млекопитающих и птиц? Какова роль этих процессов в поддержании постоянства внутренней среды?

3. Как протекает мочеобразование в условиях изменения доступности различных элементов питания, например, воды, солей, белка? Как это отражается на здоровье и продуктивности животных?

При изучении материала и выполнении контрольной работы необходимо учитывать следующее:

1. Строение нефрона, в частности особенности кровеносной и мочевыводящей систем.

2. Фазы образования мочи и механизм регуляции мочеобразования.

3. Органические и неорганические вещества с разной интенсивностью всасываются первичной мочи в зависимости от величины их пороговой концентрации и содержания в окружающей тканевой жидкости. Данный процесс регулируется нервным и гормональным (антидиуретин, алдостерон) путями и является одним из способов поддержания постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).

Мочевыделение является главным, но не единственным способом выведения из организма различных веществ. Преобладание того или иного способа (с мочой, кожным салом и потом, выдыхаемым воздухом, калом) зависит от растворимости удаляемых веществ, типа питания и физиологического состояния животных, их видовых особенностей, температуры и влажности окружающего воздуха.

 

Тема 5. Размножение

Необходимость в глубоких знаниях, связанных с функцией воспроизводства животных, приобретает для зооинженеов особое значение в связи с переводом животноводства на индустриальные основы. Особенно это остро ощущается на молочных комплексах. Высокая степень механизации производственных процессов, увеличение плотности поголовья, изменение режима дня (изменение условий доения и кормления, отсутствие активного моциона и контакта с быком), - все это отрицательно отражается на воспроизводительной функции коров.

Основными вопросами этого раздела являются: половая и общая зрелость, физиология половой системы самца (семенников и придаточных половых желез) и самки (яичников, яйцеводов, матки), физиология полового цикла, процессы осеменения, физиологические основы искусственного осеменения, половое поведение животных, механизм оплодотворения, физиология беременности и родов. Для результативного осеменения важно иметь правильное представление о способах установления у самки состояния течки и охоты, о времени овуляции.

Разрыв зрелых фолликулов и выход из них яйцеклетки – овуляция – осуществляется при достижении у самки определенного соотношения в крови лютенизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов и с участием простагландина. Продолжительность жизни яйцеклетки после овуляции составляет: у коров 10 – 11, овец 12 – 15, свиней около 10, крольчих 6 – 8 часов, а кур – 20 минут.

Различают два типа овуляции: спонтанную – она не зависит от акта спаривания (овцы, свиньи, лошади, крупный рогатый скот, лисицы, песцы) и рефлекторную, которая происходит только после полового акта (у крольчих – через 10 – 12, норок – через 36 – 42, соболей – через 80 – 90 часов).

Изучая процесс оплодотворения, следует иметь в виду, что в половых путях самки происходит процесс капацитации спермиев (их дозревание). Время, необходимое для капацитации спермиев, у животных разных видов различно: у крупного рогатого скота 5 – 6, овец – 1,5, свиней – 3 – 6, кроликов – 5 часов. Полагают, что под влиянием жидкой среды половых путей самки происходит разрушение наружной мембраны акросомы спермиев и освобождение ферментов (гиалуронидазы и акрозина), облегчающих процесс проникновения их через оболочки в цитоплазму яйцеклетки.

Заключительный этап размножения – беременность и роды. Их реализация во многом определяется состоянием мускулатуры матки. Ее сократительная активность повышается под действием окситоцина. Чувствительность матки к нему ослабляется прогестероном, источниками которого служат желтое тело яичника, зародыш (плод) и плацента. Кроме того, зародыш (плод) и плацента служат источниками гонадотропина, стимулирующего выделение желтым телом прогестерона. Недостаточное количество этого гормона замедляет развитие зародышей и препятствует их имплантации у норок и соболей. В результате у них удлиняется продолжительность беременности за счет скрытой ее стадии (эмбриональной диапаузы), которая длится 10 – 50 дней у норок и 210 – 240 дней у соболей. При этом продолжительность истинной беременности (с момента имплантации) небольшая и близкая у этих животных: 25 – 30 и 30 – 45 дней, соответственно. Решающая роль в пусковом механизме родового акта принадлежит гипоталамо – гипофизарно – надпочечниковой системе плода. Под влиянием кортикотропина гипофиза плода его надпочечники начинают усиленно продуцировать и выделять в кровоток кортизол, который активирует в нем самом и плаценте синтез эстрогенов за счет прогестерона. В результате секреция эстрогенов возрастает, а прогестерона – уменьшается. Одновременно стимулируется выделение маткой простагландина F_2, который вызывает распад желтого тела (лютеолиз) и выделение из него релаксина. Его источником у многих животных служит и плацента. Релаксин способствует расслаблению связок таза, раскрытию шейки матки подготовке родополового канала к изгнанию плода. Краткосрочное резкое возрастание содержания эстрогенов (возможно и простагландина) в крови матери повышает чувствительность мускулатуры матки к действию на нее окситоцина, который обуславливает ее активное сокращение, усиление родовых потуг и ускорение родового акта.

Важно уяснить влияние внешних факторов и особенно продолжительности светового дня на воспроизводственную функцию пушных зверей и птиц (см. в предыдущем разделе о роли эпифиза в этом процессе).

Студенты, специализирующиеся по пчеловодству, должны хорошо знать особенности размножения пчел.

 

Тема 6. Лактация

Уровень молочной продуктивности определяется интенсивностью лактации. Она является следствием физиологических процессов, протекающих в организме самки во время беременности и родов и подготовивших молочную железу к секреции молока. Сопровождающие лактацию сбалансированное кормление и содержание (особенно доение) животных должны обеспечивать достаточное количество питательных веществ в крови, дальнейшее развитие всех тканей молочной железы и соответствующее состояние нервной и гормональной систем. Только в таких условиях возможны образование и получение максимального количества молока.

Основными вопросами данного раздела являются:

1. Рост и развитие молочной железы и их нервно-гормональная регуляция. Значение емкости вымени и кратности доения для молочной продуктивности.

2. Какие компоненты содержатся в молозиве и молоке и из чего они образуются? Нервно-гуморальная регуляция этих процессов. Особенности состава молока и его образования у нежвачных и жвачных животных.

3. Рефлекс молокоотдачи и механизм его торможения. Физиологические основы машинного доения.

При изучении материала и составлении ответов на вопросы контрольной работы необходимо учитывать следующее:

1. Молочная железа у самок начинает усиленно развиваться с наступлением половой зрелости. Наибольшие изменения в ней происходят во время беременности, особенно во второй ее половине. Причем альвеолярный и протоко-цистернальный отделы молочной железы развиваются под действием разных гормонов и неодновременно.

2. Источником неорганических и органических веществ молока служит плазма крови. Однако молоко отличается от нее по содержанию и соотношению одноименных компонентов, а также по наличию тех компонентов, которые отсутствуют в плазме. Это связно с тем, что одни вещества, проходя через молочную железу, преобразуются в ней, а другие переходят в молоко без качественных изменений.

В то же время неорганические и органические вещества поступают в кровь в основном из пищеварительного канала, а поэтому их количество зависит от набора кормов в рационе и их физической форы. Так, скармливание коровам гранулированных кормов свыше 30% от питательности рациона, высококонцентратный тип кормления, а также потребление больших количеств измельченного сена и свежей травы приводит к изменению бродильных процессов в рубце и соотношения образующихся при этом летучих жирных кислот (уменьшается доля уксусной кислоты и возрастает процент пропионовой). В результате снижается жирность молока. С другой стороны, использование одних и тех же кормов связано с видовыми особенностями пищеварения. Например, у жвачных в преджелудках большая часть углеводов сбраживается до летучих жирных кислот, а значительная часть непредельных жирных кислот корма превращается в предельные. Поэтому по составу молока и его образованию жвачные животные отлучаются от нежвачных.

3. Непрерывная и нервно-гормональная фаза выведения молока из железы осуществляется последовательно и периодически (во время доения или сосания), а его образование происходит постоянно. В обеих фазах молокоотдачи центростремительное звено представлено нервными импульсами, поступающими от рецепторов раздражаемой молочной железы, а центробежное звено связано со спино-мозговыми нервами в первой фазе и с гипоталамо-гипофизарной системой – во второй. Причем быстрота и тщательность удаления первых порций молока обуславливает полноту удаления его последующего, основного объема. Поэтому только при соблюдении правильного режима доения происходит полноценный рефлекс молокоотдачи, позволяющий получить максимальное количество молока, накопленного в вымени. Этому же способствует и стереотип доения, вырабатывающийся у коров в условиях постоянного распорядка дня на ферме. Необычные раздражители тормозят рефлекс молоковыведения. Это обстоятельство особенно важно учитывать на фермах молочных комплексов.

 

8. Темы дисциплины и задания для самостоятельной работы студентов