Анатомія та фізіологія статевих органів самців

Місце проведення заняття: лабораторія технології відтворення сільськогосподарських тварин.

Оснащення робочого місця: самці різних видів тварин, свіжі статеві органи забитих тварин, схеми, рисунки, фотографїї, муляжі, гістологічні та музейні препарати, анатомічні й хірургічні пінцети, анатомічні ножі, скальпелі, ножиці прямі Купера, хірургічні зонди, кювети, рукавички, голки, сечові катетери, шприци, мікроскопи, скельця предметні та покривні, піпетки очні, скляні палички, 2,9 %-ний розчин цитрату натрію, штангенциркулі, лупи, годинникові скельця.

Вивчіть будову статевих органів бугая. Статеві органи самців складаються із сім’яників, їх вивідних шляхів (придатка сім’яника та сім’япроводів), додаткових статевих залоз, сечостатевого каналу і статевого члена (рис. 4).

Вивчення статевих органів та їх препарування розпочинайте з мошонки — шкірно-м’язового випинання черевної стінки, яка є місцем розміщення сім’яників і виконує терморегулюючу функцію. Оглянувши її зовні, розріжте пошарово і переконайтеся, що зовнішнім шаром мошонки є тонка шкіра, вкрита ніжними волосинками, багата на потові та сальні залози. Внутрішній шар утворений мускульно-еластичною оболонкою. Відпрепарувавши від шкіри оболонку, розріжте її перегородку, що ділить порожнину мошонки на дві парні половини. При цьому побачите загальну, піхвову оболонку, на зовнішній поверхні якої розміщеннй мускул — підіймач сім’яника. Розріжте загальну піхвову оболонку (праву та ліву), огляньте її порожнини та розміщені тут сім’яники. Вони у статевозрілих тварин виконують дві функції: у них утворюються спермії та виробляються чоловічі статеві гормони (тестостерон, дигідроандростерон, андростерон і андреностерон). Після видалення сім’яників (кастрації) самці стають неплідними, у них припиняється розвиток вторинних статевих ознак, які у молодих тварин залишаються на тій стадії, яка була у них до кастрації.

Знайдіть брижу сім’яника. Зверніть увагу на вертикаль­не розміщення сім’яників з придатками в порожнині мо­шонки. Заміряйте довжину, товщину та ширину сім’яника: перемноживши показники цих трьох вимірів, визначте ін­декс величини сім’яника. Розрізавши його вздовж на дві половини, роздивіться серозну оболонку — власне піхвову оболонку сім’яника, що вкриває його зовні, та розміщену нижче й зрощену з нею білкову оболонку. Під останньою видно сітку кровоносних судин. Біля верхнього полюса біл­кова оболонка проникає усередину сім’яника і утворює середостіння, від якого в радіальному напрямку відходять тонкі сполучнотканинні перегородки, що ділять сім’яник на 300-400 пірамідальних часточок, у кожній такій часточці є по 4-5 кручених сім’яних канальців довжиною 50-80 см, оточених рихлою сполучною тканиною; у них утворюються та розвиваються статеві клітини-спермії. Загальна довжина сім’яних канальців у дорослого бугая близько 5 км. Вида­вивши краплю вмісту канальців на предметне скло, зробіть тонкий мазок, висушіть його, зафіксуйте спиртоефіром, по­фарбуйте гематоксилін-еозином і розгляньте під мікроско­пом.

Простежте, як усередині, сім’яника кручені канальці зву­жуються і впадають у прямі, що утворюють сітку сім’яника, звідси через спермовиносні канальці і ворота середостіння спермії надходять у канал придатка сім’яника.

Відпрепаруйте придаток від сім'яника і зверніть увагу на величину та форму його головки, тіла й хвоста. У бугая, барана та козла масивна головка розміщена на верхньому полюсі сім’яника, довге й тонке тіло прилягає до його кау­дального краю, а хвіст знаходиться на нижньому полюсі. Подивіться на схему будови сім’яника та придатка. Ви помітите, що головка придатка сім’яника утворена 13-15 спермовиносними канальцями, а тіло та хвіст — петлеподібнопокрученим каналом придатка сім’яника.

Вивчаючи схему будови сім’яника, поперечного перері­зу звивистого каналоьця та сперміогенезу, зверніть увагу на процес утворення сперміїв, який можна розподіли­ти на чотири стадії: розмноження (поділу), росту, дозрівання і формування. На базальній мембрані звивистого канальця знаходяться два типи клітин — великі соматичні клітини Сертолі, протоплазматичні відростки яких виступають у просвіт канальця у вигляді полум’я свічки і між ни­ми дрібні круглі клітини з великим ядром — це сперматогонії.

З настанням статевого дозрівання сперматогонії почи­нають розмножуватися і розміщуються у канальці в 3-7 шарів. Першою з них над сперматогонією знаходиться дещо більша від неї дочірня

 

Рис. 4. Статеві органи самців: А — жеребця; Б — бугая; В — барана; Г — кнура:

1 — нирка; 2 — сечопроводи; 3 — сечовий міхур; 4 — сім’яник; 5 — придаток сі­м’яника; 6 — мошонка; 7 — сім’яний канатик; 8 — спермопроводи; 9 — міхурцеві залози; 10 — простатична залоза; 11 — тазова частина статевого члена; 12 — луковичні (куперові залози); 13 — статевий член (пеніс); 14 — тіло статевого члена; 15 — кінцева частина (головка) пеніса; 16 — препуціальний мішок; 17 — пряма кишка

 

клітина також з диплоїдним набором хромосом — сперматоцит І порядку (етадія росту). Далі в результаті двох поділів дозрівання (редукційного та екваційного) виникають сперматоцит II порядку та сперматида, обоє з гаплоїдним набором хромосом. Стадія формування, яка відбувається в протоплазматичних відростках клітин Сертолі, характеризується складними морфологічними змінами, що. завершуються утворенням сперміїв з властивою для них будовою. При цьому ядро сперматиди переміщується у її верхню частину й вона набуває овальної форми; тільця Гольджі стають плоскими і утворюють над ядром акросому; центросома, що перемішується на проти­лежний полюс, ділиться на дві — проксимальну й дисталь­ну. Остання, давши початок осьовій нитці спермія, відокрем­лює від себе центросомне кільце, яке поступово разом з оточуючою протоплазмою опускається в напрямку дисталь­ного кінця тіла спермія. З мітохондріального матеріалу ци­топлазми формується спіральна нитка, що обмотується на­вколо джгутика. Вона вкрита зверху протоплазматичним чохлом.

Сформовані спермії надходять у просвіт звивистих канальців і просуваються по них у прямі канальці, чудесну сітку, спермовиносні канальці й нарешті в канал придатка сім’яника. Тривалість сперматогенезу (тобто час від першо­го поділу еперматогоній до виходу у придаток сформова­них сперміїв) становить у бугая 51-55 днів, барана — 40-42.

Рухаючись по каналу придатка, спермії вкриваються ліпопротеїдом, що захищає їх від несприятливих впливів, на­бувають однойменного негативного електричного заряду і під впливом зниженої температури та кислого середовища впадають в анабіоз, зберігаючи свою життєдіяльність до 2 міс. Тому придаток сім’яника виконує також функцію своє­рідного спермосховища.

Загальна довжина каналу придатка сім’яника у свійсь­ких тварин від 30 до 86 м. Тут міститься у барана від 100 до 220 млрд, у бугая — від 50 до 75 млрд сперміїв.

Надріжте хвіст придатка сім’яника, наберіть піпеткою краплю вмісту, нанесіть його на чисте предметне скло, до­дайте краплю теплого (40°С) фізіологічного розчину чи 2,9 %-ного розчину цитрату натрію, накрийте покривним склом і розгляньте під мікроскопом.

Канал хвоста придатка сім’яника переходить у спермопровід — довгу й тонку (до 4 мм) трубку, стінка якої скла­дається із серозної оболонки, мускульного шару (кільце­вого й поздовжнього) та слизової оболонки. У складі сім’яного канатика спермопровід разом з судинами, нервами та м’язовими волокнами піднімається через пахвинний ка­нал у черевну порожнину і досягає зовнішньої поверхні сечового міхура. Тут лівий і правий спермопроводи ампулоподібно розширюються й обидві ампули з’єднуються у за­гальну еякуляторну протоку, що відкривається в сечовивід­ний канал, перетворюючи його в сечостатевий канал.

Сечостатевий канал (уретра) по тазовому зрощенню спрямовується у бік сідничної дуги, обгинає її і розміщуєть­ся на вентральній поверхні статевого члена, на головці якого й закінчується малим отвором.

Стінка сечостатевого каналу складається з трьох ша­рів — слизового, судинного та мускульного; в слизовій обо­лонці є численні малі уретральні залози. В судинному шарі є велика кількість кавернозних розширень, наповнення яких кров’ю сприяє зіянню каналу під час ерекції. У сечостате­вий канал відкриваються вивідні протоки додаткових ста­тевих залоз, міхурцеподібної, простати та луковичних.

Познайомтеся з топографією та зовнішнім виглядом до­даткових статевих залоз. Знайдіть парні міхурцеподібні залози, що розміщені над шийкою сечового міхура з боків ампул спермодроводів. У бугая вони досить тверді, з горб­куватою поверхнею. Це складні трубчасто альвеолярні ут­ворення, що відкриваються в сечостатевий канал однією, рідше — двома вивідними протоками. Секрет залоз у бугая, барана, козла та кнура — водянистий, в жеребця — густу­ватий. Зміряйте довжину, ширину та товщину міхурцепо­дібної залози; відпрепаруйте вивідну протоку та добудьте із неї секрет.

Знайдіть простатичну залозу. Це залозисте утворення, що складається з тіла (у вигляді невеличкої стрічки), яке лежить на початковій частині сечостатевого каналу, й роз­сіяної частини, розміщеної в стінці сечостатевого каналу. Тіло залози найкраще розвинене в жеребця, розсіяна час­тина — в бугая та кнура, у барана є лише розсіяна части­на. Відпрепаруйте простату, огляньте її и виміряйте.

Луковичні (бульбо-уретральні чи куперові) залози — парні, розміщені на згині сечостатевого каналу під луковично-печеристим м’язом. Найкраще вони розвинені у кнура (довжина 12-18 см; ширина 3—4, товщина 2-3 см), тоді як у барана та бугая мають ве­личину лісового горіха. Від­препаруйте залози, зміряйте їх та добудьте з них секрет.

Статевий член — орган парування. Двома ніжками (коренем) він прикріпле­ний до сідничних кісток, тіло його розміщується між загаль­ними піхвовими оболонками сім’яників під черевною стін­кою і переходить у головку, що знаходиться у спеціально­му препуціальному мішку по­переду мошонки. В бугая головка статевого члена загострена (рис. 5), на її шийці є спрямована вліво зв’язка, яка під час еякуляції натягуєть­ся і кінцева частина статевого члена описує майже повне коло діаметром 12-14 см. У козла і барана сечостатевий канал у вигляді відростка виходить на 3-4 см за межі статевого члена. В кнура кінець статевого члена штопоро­подібно

 

Рис. 5. Головки статевих членів:

А — бугая; Б — барана; В — козла;

1 — відросток сечостатевого каналу на головці члена; 2 — ковпачок голови; 3 — вінчик головки; 4 — гор­бик з лівого боку; 5 — шийка головки; 6 — препуцій; 7 — шов препуція; 8 — шов головки

 

загнутий, що сприяє введенню його в канал шийки матки. В бугая статевий член циліндричної форми, у ділян­ці промежини він утворює s-подібний згин, від якого від­ходять до кореня два мускули, що втягують його у препуцій.

Зверху статевий член вкритий сполучнотканинною обо­лонкою, від якої відходять всередину численні перегород­ки, утворюючи кавернозне (печеристе) тіло. При статево­му збудженні каверни сильно наповнюються артеріальною кров’ю, статевий член твердіє і висувається з препуція (ерекція).

Зміряйте довжину статевого члена, розріжте його впо­перек і розгляньте уважно деталі його будови.

Вивчіть видові особливості статевих органів у барана, кнура, жеребця (за аналогічною схемою).

Вивчіть гістоструктуру сім’яника та стадії сперміогенезу. Згадавши основні принципи будови сім’яного канальця за схемою, розгляньте під мікроскопом гістологічний пре­парат сім’яника. Знайшовши в полі зору сім’яні канальці, ви побачите, що їх стінки утворені клітинами різної форми. По периферії видно рожеві з темними ядрами Довгасті клі­тини сполучної тканини. Ближче до центру в 1-2 ряди розміщені невеликі темно-фіолетові круглі клітини (сперматогонії). Далі видно кілька рядів великих клітин з чіт­кими ядрами і слабо забарвленою протоплазмою. Це — сперматоцити І та II порядку.

Над ними розміщені кілька рядів круглих клітин темно­го кольору. Це сперматиди. В центрі канальця видно спер­мії, що формуються, занурені головками в протоплазму клітин Сертолі. Простір між канальцями заповнений рих­лою сполучною тканиною, клітини якої мають зернисту ци­топлазму. Це інтерстиціальні клітини Лейдига, у яких син­тезується чоловічий статевий гормон тестостерон.

Проведіть дослідження зовнішніх статевих органів бугая. Зафіксуйте тварину в добре освітленому природним світ­лом манежі. Підніміть голову бугая дещо вверх, відведіть, хвіст набік і огляньте мошонку: спочатку визначте її фор­му, характер складок, консистенцію і чутливість, а потім, захопивши ззаду (між задніми кінцівками) обидва сім’яни­ки і прощупуючи їх рівномірно зверху донизу, визначте ве­личину та форму сім’яників, їх положення в мошонці, рух­ливість, консистенцію та тургор.

Сім’яники здорових самців гладенькі, легко переміщу­ються догори, щільноеластичної консистенції. Правий — звичайно дещо більший лівого. При наявності тестиметра можна зробити проміри сім’яника: у статевозрілих бугаїв він має висоту 12-20 см, ширину 6-10 і товщину 7-10 см. Дослідіть одночасно придатки сім’яників. У бугая на вентральному кінці сім’яника прощупується невелике на­півкругле утворення — хвіст придатка, на дорсальному — головка придатка. Пальпуючи сім’яні канатики та спермопроводи, зверніть увагу на їх товщину, консистенцію, бо­лючість.

Дослідіть препуціальннй мішок. Визначте довжину, рухливість та чутливість препуціального мішка, діаметр препуціального отвору, стан його слизової оболонки. Пропальпуйте крізь стінку препуціального мішка статевий член.

Проведіть рефлексологічне дослідженні плідника. Із статевим дозріванням у самця починає проявлятися статевий інстинкт, що складається з комплексу взаємопо­в’язаних статевих рефлексів, наведених нижче: іі

статевого потягу — самець і самка в охоті розшукують одне одного за запахом, звуками, поведінкою і т. п.;

обіймальний — самець стрибає на самку і фіксується передніми кінцівками;

ерекції — проявляється сильним наповненням артері­альною кров’ю печеристих тіл статевого члена, в результа­ті чого збільшується його розмір, підвищується температу­ра та чутливість, він стає твердим, s-подібний згин вирів­нюється, що сприяє введенню його в статеві органи самки;

парувальний — характеризується введенням збуджено­го статевого члена в піхву і штовхальними рухами крупа, спрямованими на уловлювання рецепторами шкіри статево­го члена термічних та механічних подразнень, що виника­ють при його терті об слизову оболонку піхви;

еякуляції (виділення сперми) є завершальним у лан­цюгу вищеописаних рефлексів і природним їх підкріплен­ням. В результаті серії скорочень м’язів статевого апарата спермії і секрети додаткових статевих залоз виштовхують­ся з уретри. Еякуляція відбувається послідовно: спочатку виділяються секрети уретральних і куперових залоз, які очи­щають сечостатевий канал від залишків сечі, а потім порція ущільнених сперміїв та активізуючі їх секрети простати; в останню чергу — багатий на життєво необхідні сполуки секрет міхурцеподібних залоз, який значно збільшує об’єм еякуляту й сприяє просуванню сперміїв по статевих шляхах.

У кожного виду тварин еякуляція супроводжується ха­рактерними зовнішніми ознаками. У бугая і барана пару­вальний рефлекс закінчується характерним поштовхом, який майже завжди закінчується еякуляцією. У жеребця з по­чатком виділення сперми припиняються парувальні рухи й спостерігаються лише ритмічні скорочення м’язів кореня хвоста. Якщо в цей час прикласти пальці руки до нижньої поверхні статевого члена біля препуція, то можна відчути характерну для еякуляції пульсацію уретри.

У кнурів також припиняються парувальні рухи під час еякуляції, кнур заспокоюється, його хвіст закручується до­гори і не рухається, сім’яники підтягуються, мошонка бу­ває слабонапруженою і дещо відвислою. Про еякуляцію свідчить пульсація задньопрохідного отвору. Під кінець еякуляції хвіст коливається і в більшості випадків звисає.

Зафіксуйте в станку корову чи телицю в охоті, і підвів­ши до неї бугая, дайте змогу йому зробити садку, визнача­ючи при цьому його статеву активність, послідовність, три­валість та інтенсивність статевих рефлексів (статевого потягу, обіймального, ерекції, парувального, еякуляції).

Вивчити особливості будови статевих органів та репродуктивну функцію самців птахів. Сім'яники самців птахів знаходяться в черевній порожнині симетрично з двох сторін середньої лінії, біля переднього краю нирок, поблизу надниркових залоз. Лівий сім'яник, як правило, розвинутий краще правого. Колір їх білуватий чи жовтуватий. Маса і розміри сім'яника залежать від виду, породи, віку і фізіологічного стану самців. Так, у дорослих півнів у період статевої активності маса сім'яника становить 25- 30 г, у період линьки вона зменшується до 4-6 г. У гусаків у період статевої активності маса сімꞌяника становить 22-39 г, а в анестральний період – 8-12 г, у качурів відповідно 25-35 і 3-5 г, в індиків - 26-30 г.

Сім'яник зовні покритий білковою оболонкою, від якої відходять сполучнотканинні волокна. Сім'яні канальці сполучаються між собою і створюють густу сітку. У веретеноподібних розширеннях канальці в здійснюється процес сперматогенезу - утворення і розмноження сперміїв.

Контрольні питання:

1. Вкажіть яку функцію виконують сім’яники, мошонка?

2. Що розуміють під дозріванням сперміїв в каналах придатка сім’яника?

3. Вкажіть до яких наслідків призведе запалення мошонки.

4. Вкажіть на особливості будови сім’япроводів в основних видів тварин.

5. Яку функцію виконують сечостатевий канал?

6. Перелічіть функцію які виконують придаткові статеві залози.

7. Анатомічні особливості статевих органів сільськогосподарських самців птахів.

ТЕМА 5