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; Яйцеклетка перед овуляцией

Влияние ИИ на воспроизводительные качества животных Начиная от зародыша и заканчивая половозрелым состоянием, радиочувстви- тельность 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. I сперматогонии; 2 делящийся сперматоцит первого порядка; 3 сперматоцит второго порядка; 4 делящийся сперматоцит второго порядка; 5 сперматиды; 6 спермии.

При сублетальном облучении объем эякулята уменьшается до нуля, активность спермиев – до % 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 Доза, Гр 23 Объем эякулята, мл: минимальный восстановление Концентрация спермиев (млрд в 1 мл): минимальная восстановление Подвижность спермиев (баллы): минимальная восстановление 1 4 (95 %) 2 8 (95 %)

Внутреннее облучение за счет инкорпорации радионуклидов оказывает более выраженный эффект на органы размножения самцов.

Изотоп Доза Время и метод введения Вид животного Наблюдаемый эффект Бк/гмкКи/г Молодые ПЯД 1, ,3 Однокр, внутривенно СобакиНарушение спермиогенеза 90 Sr 3, и 103 мес.Поросята Разрушение спермиогенного эпителия, склероз семенника 90 Sr5, ,4ОднократноМышиЛД 50 для спермиогоний 239 Pu7, Однократно, внутривенно Кролики Повреждение и гибель спермиогенных клеток 137 Cs3, ДлительноБараны Снижение плодовитости 137 S3, ДлительноБычки 137 S3, ДлительноХрякиТо же 131 I14, Ежедневно 1 мес. Цыплята Угнетение полового диморфизма и спермио- генеза 131 I14, То жеЦыплята Стимуляция спермиогенеза, ускорение полового созревания 32 Р1480,004ОднократноПодсвинки 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.

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.

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 I- 131 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 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 дней, у овец дней, у свиней 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 КороваОвцаСвиньяМышь Имплантация Зародышевые слои 17 Первичная полоска Хорда Закладка сердца Образование головы, зачатки органов чувств, зачатки конечностей Примитивные отделы головного мозга ,5 Сердце, печень, мезонефроз ,5 Сердце, разделение на камеры, дифференциация нервов и ганглиев ,5

Развитие организма КороваОвцаСвиньяМышь Бесполые зачатки гонад, печеночное кроветворение, интенсивная диффе- ренциация желудочно- кишечного тракта. Извилины и отделы мозга ,5 Зачатки молочных желез, полости тела, зиготы Отчетливо сформировавшиеся глаза, развиваются зубы ,5 Оссификация костей, половая дифференциация. Плодный период развития ,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 – %. 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 % 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.