CC BY
31
Раздел 2. РАЗВЕДЕНИЕ, СЕЛЕКЦИЯ, ГЕНЕТИКА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ЖИВОТНЫХ
УДК 636.223.1.05:591.463
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СЕМЕННИКОВ БЫЧКОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ
Е. В. БОЙКО
Институт генетики и разведения НААН Украины, п. Чубинский, Киевская обл., Украина, 08321
Л. А. КОРОПЕЦ, Ю. В. ОСАДЧАЯ
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина, 03041
(Поступила в редакцию 05.01.2016)
Резюме. Изучена динамика живой массы, линейные промеры, площадь поверхности, объем и морфологическая структура семенников в бычков породы симментал американской селекции. Исследована толщина белковой оболочки, площадь семенных канальцев, площадь интерстиция, соотношение площади семенных канальцев к площади ин-терстиция, диаметр семенных канальцев, диаметр просвета семенных канальцев и соотношение диаметра семенных канальцев к их просвету.
Ключевые слова: живая масса, линейные размеры, семенники, белковая оболочка, семенные канальцы, интерстиций.
Summary. The dynamics of live weight, linear sizes, surface area, volume and morphological structure of testis of the bull-calves of Simmental breed of American genetics had been studied. The thickness of albuminous shell, area of seminal tubulis, area of interstitium, ratio of the area of seminal tubulis to the area of interstitium, diameter of seminal tubulis, lumen diameter of seminal tubulis and correlation of diameter of seminal tubulis to their lumen diameter had been analyzed.
Key words: live weight, linear dimensions, testes, albuminous shell, seminiferous tubules, interstitial.
Введение. Немногочисленные исследования морфологии семенников крупного рогатого скота касаются строения, функционального значения сперматогенного эпителия и изменений, которые происходят в гонадах быков от начала полового созревания и его угасание. Известно, что в период угасания сперматогенеза происходит последовательная дегенерация всех половых клеток, кроме стволовых спермато-гоний. Большинство цитоплазмы сперматогенных клеток открывается в просвет канальцев. В период «покоя» семенные канальцы состоят из
сустентоцитов и стволовых сперматогоний. Последние размещены вблизи пространства семенных канальцев, тогда как сустентоциты лежат ближе к базальной мембране. В последние годы утверждение син-цитиального строения фолликулярного эпителия было отклонено на основании электронно-микроскопических исследований. Паренхима семенника у млекопитающих разделена на отдельные части, в которых содержатся семенные канальцы. В первые дни постнатального онтогенеза у них нет пространства и они заполнены поддерживающими клетками и гоноцитами [1]. Гоноциты имеют большие шаровидные ядра с мелкозернистой хроматином и размещаются как по периферии, так и в центральной части канальцев. Между ними имеются клетки на стадии митоза. Поддерживающие клетки имеют чаще овальные ядра. В соединительной ткани, вокруг канальцев, обнаруживаются интер-стициальные эндокриноциты, расположенные небольшими скоплениями. С возрастом у животных продолжается дифференцировка и развитие структур семенника. В канальцах оказывается ассоциация половых клеток в различных периодах развития и сустентоциты. В одних канальцах преобладают сперматогонии и сперматоциты 1 -го порядка, в других - сперматиды и формирующие сперматозоиды [2].
Цель работы - изучить массу, линейные размеры, объем и морфологическую структуру семенников бычков породы симментал американской селекции.
Материал и методика исследований. Исследования проводили на 9 образцах семенников 18-месячных бычков породы симментал американской селекции (n = 3).
Живую массу животных определяли путем взвешивания в хозяйстве агрофирма «Киевская» (Макаровский район Киевской области) и после 24-часовой голодной выдержки на Белоцерковском заготови-тельно-производственном предприятии «Хутровик» (г. Узин Киевской области). Семенники и придатки взвешивали на электронных весах Scovt Pro SPV 202, их линейные промеры определяли с помощью штангенциркуля, объем определяли по общепринятой методике.
Площадь поверхности семенников вычисляли по формуле:
<r ^ a 'b S = Ж ■-'
4
где S - площадь поверхности семенника (см2); п - 3,14; а - длина семенника (см), b - ширина семенника (см).
Образцы для гистологических исследований фиксировали в 10% -ном растворе раскисленного формалина, заливку в парафин и покраску проводили по общепринятым методикам.
Гонадный индекс вычисляли по формуле:
Мс -100 И = с •
М
где Иг - гонадный индекс, отражающий соотношение массы семенника к живой массе быка (%); Мс - масса двух семенников (кг); МЖ - живая масса быка (кг).
Объем семенника вычисляли по количеству воды, которая вытолк-нулась с сосуда при погружении в него семенников.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты наших исследований показывают, что средняя живая масса симменталов американской селекции в хозяйстве в среднем составляла 421,5 ± 3,5 кг, за время голодной выдержки живая масса уменьшилась на 18 кг у каждого животного, то есть составила 4,17 ± 0,11 (табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Живая масса симменталов американской селекции
№ Живая масса, кг Разница массы
в хозяйстве при убое кг %
1 425 407 18 4,24
2 418 400 18 4,31
3 455 437 18 3,96
М±т 421,5±3,5 403,5±3,5 18±0 4,17±0,11
Для прогнозирования воспроизводительной способности быковв раннем возрасте в условиях практики наибольшую ценность имеет живая масса и величина семенников. Также методично целесообразно прогнозировать воспроизводственную способность производителей по величине гонадного индекса (табл. 2).
Т а б л и ц а 2. Гонадный индекс у симменталов американской селекции
№ Масса семенников с оболочками, г Масса семенников, г Масса семенника Гонадный индекс
левого правого в хозяйстве при убое
1 800 632,09 214,42 319,67 0,149 0,155
2 660 504,60 256,53 248,07 0,121 0,126
3 690 507,08 245,96 261,12 0,111 0,116
М± т 730,0 ±70,0 568,4 ±63,75 235,58 ±21,06 283,9 ±35,8 0,13 ±0,011 0,13 ±0,011
Размер гонадного индекса на уровне 0,08-0,12 и выше указывает на потенциально высокую воспроизводительную способность быка.
У бычков породы симментал американской селекции средняя длина левого семенника составляла 11,2±0,31 см, правого -11,7±0,5 6см; ширина - 6,5±0,29 и 6,67±0,38 см соответственно (табл. 3).
Т а б л и ц а 3. Промеры семенников симменталов американской селекции
№ Длина семенника, см Ширина семенника, см Площадь поверхности семенника, см2 Объем семенника, см3
левого правого левого правого левого правого левого правого
1 11,8 12,8 7,0 7,3 64,84 73,35 285 310
2 10,8 11 6,0 6,0 50,87 51,81 235 260
3 11,0 11,3 6,5 6,7 56,13 59,43 225 265
М ±т 11,2 ±0,31 11,7 ±0,56 6,5 ±0,29 6,7 ±0,38 57,3 ±4,07 61,5 ±6,31 248,3 ±18,56 278,3 ±15,99
При проведении гистологических исследований семенников все бычки имели наличие выраженных изменений, как в их строме, так и в паренхиме, а именно: при исследовании семенников менее выразительными изменениями были обнаружены изменения в белковой оболочке семенника. Регистрировались очаговые и диффузные умеренно-выраженные отеки, вследствие чего происходило расслоение пучков-коллагеновых волокон. Такой отек белковой оболочки приводил к ее утолщению (табл. 4).
Т а б л и ц а 4. Общие морфометрические показатели семенников симменталов американской селекции
№ Толщина белковой оболочки, мкм Площадь канальцев, % Площадь интерстеция, % Соотношение площади канальцев до площади интерстиция
левого правого левого правого левого правого левого правого
1 450,27 ±8,03 453,62 ±13,71 62,55 ±6,24 59,44 ±7,17 37,45 ±7,18 40,56 ±7,15 1,54 ±0,12 1,50 ±0,16
2 468,64 ±22,78 453,92 ±17,45 58,99 ±7,98 62,98 ±7,44 41,01 ±7,67 37,02 ±7,54 1,48 ±0,11 1,58 ±0,15
3 631,97 ±19,25 457,48 ±9,99 61,02 ±7,73 59,72 ±8,04 38,98 ±6,28 40,28 ±7,94 1,67 ±0,15 1,51 ±0,15
Места накопления отечной жидкости были настолько выразительными, что в белковой оболочке создавались заполненные микрополости. Отечная жидкость в этих полостях достаточно интенсивно красилась эозином.
Вместе с тем фибробласты белковой оболочки выглядели не измененными. Только в местах очагового накопления отечной жидкости регистрировались зернистая дистрофия и лизис небольших групп фиб-робластов, непосредственно прилегающие к месту накопления этой жидкости. Отек белковой оболочки не сопровождался заметными сосудистыми реакциями, как это имеет место при воспалении. Из этого можно сделать вывод, что отечная жидкость, которая накапливалась в белковой оболочке семенников, представляла собой не экссудат, а транссудат.
В соединительнотканной строме семенника были обнаружены достаточно отчетливые изменения. Они, как и в белковой оболочке, в первую очередь заключались в отеке интерстиция. При этом здесь также отсутствовали изменения сосудов (расширение, полнокровие и т. д.), характерные для воспалительной реакции, а также инфильтрация стромы любыми клетками воспаления (лимфоцитами, нейтрофилами, моноцитами и др.).
Отек интерстиция приводил к увеличению его относительной площади и соответственно к уменьшению относительной площади, которую занимали на срезе семенные канальцы. Это происходило вследствие заметного увеличения промежутков между семенными канальцами.
Отек интерстиция имел характерную локализацию. Отечная жидкость скапливалась в основном под белковой оболочкой, немного отслаивая ее от ткани органа, и между интерстицием и слоем миоидних клеток. В рыхлой волокнистой соединительной ткани интерстиция отек, как правило, был слабым. При этом промежутки между коллаге-новыми волокнами интерстиция выглядели несколько расширенными. Только на отдельных микроскопических участках, на месте частично или почти полностью разрушенной соединительнотканной стромы или частично или почти полностью разрушенных клеток Лейдига, оказывались небольшие очаги накопления отечной жидкости.
В отличие от белковой оболочки, отечная жидкость в интерстиции только иногда едва заметно красилась эозином.
В местах очагового накопления отечной жидкости регистрировались зернистая дистрофия, некроз и лизис относительно небольших групп фибробластов, непосредственно прилегающие к месту накопления этой жидкости, а в части случаев - и лизис коллагеновых волокон интерстиция. Некроз фибробластов характеризовался кариолизисом.
Местами, на небольших участках, регистрируется разрастание волокнистой соединительной ткани. При этом вокруг кровеносных сосудов разрастание этой ткани приводит к формированию плотной волокнистой соединительной ткани, а в участках, которые находятся удаленно от кровеносных сосудов, - рыхлой волокнистой соединительной ткани.
В части ячеек скопления гландулоцитов семенника, обычно в местах более интенсивного отека интерстиция, регистрировались отчетливые изменения клеток Лейдига. Такие изменения были разнообразными без какой-либо заметной закономерности в одном и том же семенников. В одних случаях наблюдалась зернистая дистрофия этих клеток. При этом они имели не четкие границы, или же границы между клетками вообще не дифференцировались. Цитоплазма их была мутная, пенистая, с зернами белковой природы. Ядра в некоторых клетка не дифференцировались.
Поскольку эти клетки синтезируют тестостерон, можно сделать вывод об уменьшении его продукции пораженными клетками Лейдига.
Следует отметить, что в одном и том же очаге скопления клеток Лейдига нередко регистрировались различные комбинации перечисленных изменений: зернистая дистрофия и некроз, зернистая дистрофия и лизис и тому подобное. Однако иногда в строме семенников встречались очаги тотального некроза гландулоцитов семенника. В то же время в части ячеек скопления клеток Лейдига иногда регистрировалась гипертрофия этих клеток. Такие клетки имели большие размеры ядра и цитоплазмы и интенсивно красились гематоксилином (ядро) и эозином (цитоплазма). Не исключено, что такая гипертрофия и накопление белковых соединений и нуклеиновых кислот могло отображать интенсификацию гормональной продукции.
В семенных канальцах также регистрировались отчетливые изменения как сперматогенного эпителия, так и собственной оболочки семенных канальцев. Собственная оболочка многих семенных канальцев была отечная, гомогенная, а базальная мембрана в отдельных из них -фрагментирована.
В части канальцев их собственная оболочка на отдельных участках более интенсивно окрашивалась эозином. Аналогичные изменения часто регистрировались и в сперматогенном эпителии, который прилегал непосредственно к измененной собственной оболочки семенных канальцев. Во всех без исключения семенных канальцах регистрировался субэпителиальный отек. Вследствие такого отека и отека собственной оболочки семенных канальцев, их диаметр увеличивался (табл. 5).
Т а б л и ц а 5. Морфометрические показатели семенных канальцев семенников симменталов американской селекции
№ Диаметр семенных канальцев, мкм Диаметр просвета семенных канальцев, мкм Соотношение диаметра семенных канальцев к их просвету
левого правого левого правого левого правого
1 279,6±10,23 293,7±15,28 128,9±64,04 142,8±91,74 2,3±1,85 1,9±1,22
2 287,4±14,73 298,5±16,48 136,1±74,48 136,1±96,19 2,1±1,56 2,2±1,83
3 297,3±18,01 290,7±17,78 31,9±12,08 138,0±88,24 9,3±1,33 2,1±1,82
Во многих семенных канальцах наблюдалась дискомплексация сперматогоний, первичных и вторичных сперматоцитов и сперматид, а также некроз эпителиальных клеток, начиная с вторичных спермато-цитов, в результате чего верхние слои эпителиального пласта представляли собой диффузно окрашенную эозином, часто немного зернистую массу, в которой местами оказывались ядра в состоянии рексиса.
Вследствие некроза и разрушения части популяции клеток сперма-тогенного эпителия просвет семенного канальцев увеличивался. Это, в свою очередь, приводило к уменьшению соотношения диаметра семенных канальцев к их просвету.
В результате дискомплексация, разрушения и некроза части клеток сперматогенного эпителия в некоторых семенных канальцах в сплошном эпителиальном слое на месте его клеток появлялись пустые места различной формы и размеров, а в просвете таких канальцев накапливался клеточный детрит, который интенсивно окрашивается эозином.
Наряду с этим регистрировалось и отделение части поддерживающих клеток от окружающих их клеток сперматогенного эпителия. Отдельные такие клетки разрушались. В части случаев в результате частичной деструкции сперматогенного эпителия его клетки занимали не характерно для семенных канальцев положение.
В отдельных канальцах первичные и вторичные сперматоциты и сперматиды оказывались в виде отдельных клеток, неравномерно расположенных по всей площади семенного канальца.
В части семенных канальцев наблюдалось относительно небольшое количество зрелых сперматозоидов, которые находились среди некро-тизированного сперматогенного эпителия и в просвете канальцев, которые часто были заполнены клетками разной степени зрелости на разных стадиях разрушения (табл. 6).
Т а б л и ц а 6. Количественный состав эпителия семенных канальцев семенников симменталов американской селекции
Клеток эпителия, %
№ Сперматогонии Поддерживающие клетки Первичные сперматоциты Вторичные сперматоциты Сперматиды
левого правого левого правого левого правого левого правого левого правого
1 25,1 ±5,8 28,3 ±4,7 4,1 ±0,9 4,8 ±1,2 11,7 ±6,6 14,9 ±6,8 25,3 ±6,8 25,3 ±7,4 33,8 ±6,4 26,7 ±8,2
2 26,4 ±5,3 29,3 ±4,4 5,2 ±1,6 4,3 ±1,6 12,5 ±7,3 12,4 ±7,1 27,1 ±6,9 24,8 ±7,3 28,8 ±7,4 29,2 ±9,1
3 22,4 ±3,9 25,6 ±4,1 5,9 ±1,2 4,4 ±1,3 10,9 ±2,9 14,2 ±6,5 29,4 ±3,7 26,8 ±7,4 31,4 ±6,2 26,8 ±7,4
При гистологическом исследовании семенников с более выразительными изменениями нами было установлено, что в белковой оболочке заметные микроскопические изменения отсутствовали. Отек соединительнотканной стромы органа зарегистрирован не был.
В соединительнотканной строме семенников были обнаружены отчетливые микроскопические изменения. В интерстиции был обнаружен отек, но он носил иной характер. При этом также отсутствовали изменения сосудов (расширение, полнокровие и т. д.), характерные для воспалительной реакции, а также инфильтрация стромы любыми клетками воспаления (лимфоцитами, нейтрофилами, моноцитами и др.).
Отечная жидкость под белковой оболочкой не скапливалась, а потому отслоение ее от тканей органа не регистрировалось. Выразительный отек между интерстицием и слоем миоидных клеток оказывался редко. При этом отек интерстиция семенников был неравномерным. Регистрировались участки значительного отека интерстиция, в то время как в других участках отек был умеренным, довольно слабым, или же вообще отсутствовал.
Отечная жидкость в интерстиции в одном из случаев не красилась эозином. Большинство фибробластов стромы семенников выглядели не измененными. Однако в местах накопления отечной жидкости регистрировались зернистая дистрофия, некроз и лизис отдельных фиб-робластов или небольших групп этих клеток.
В этих семенниках также регистрировались очаги разрастания волокнистой соединительной ткани. Однако характер и степень разрастания этой ткани были другими. Ячейки разрастания волокнистой соединительной ткани были более многочисленными и большими по размерам. Плотная волокнистая соединительная ткань разрасталась не только вокруг кровеносных сосудов, но и достаточно удалено от них и
по своей площади преобладала рыхлую волокнистую соединительную ткань.
Разрастание волокнистой соединительной тканей вместе с отеком интерстиция приводило к увеличению площади последнего и уменьшению площади, которую занимали семенные канальцы.
В частях ячеек скопления гландулоцитов семенника, расположенных в местах более выразительного отека интерстиция, регистрировались отчетливые изменения клеток Лейдига. Такие изменения были разнообразными без какой-либо заметной закономерности в одном и том же семеннике.
В одних случаях наблюдалась зернистая дистрофия этих клеток, в других - коагуляционный некроз интерстициальных эндокриноцитов, а в части случаев регистрировался частичный или полный их лизис. При этом в одном и том же очаге скопления клеток Лейдига нередко регистрировались различные из перечисленных изменений. В части случаев регистрировались очаги тотального некроза гландулоцитов семенника.
В то же время в части ячеек скопления клеток Лейдига эти клетки не отличались от аналогичных клеток различных животных, а иногда регистрировалась гипертрофия этих клеток. Такие клетки имели большие размеры ядра и цитоплазмы и интенсивно красились гематоксилином (ядро) и эозином (цитоплазма).
Таким образом, микроскопические изменения в интерстиции этих семенников были пестрыми и характеризовались не столько отеком, сколько выразительным разрастанием волокнистой соединительной ткани.
Заключение. Изучена динамика живой массы, линейных размеров, площадь поверхности, объем и морфологическая структура семенников у бычков породы симментал американской селекции. Исследована толщина белковой оболочки, площадь семенных канальцев, площадь интерстиция, соотношение площади семенных канальцев к площади интерстиция, диаметр семенных канальцев, диаметр просвета семенных канальцев и соотношение диаметра семенных канальцев к их просвету.
ЛИТЕРАТУРА
1. Орацький, Й. З. Закономшрност росту статевих оргашв бугаш-плщниюв / Й. З. Орацький, О. В. Бойко, В. О. Кадиш // Науковий вюник Нацюнального аграрного ушверситету, 2007. - Вип. 114. - С. 163-170.
2. Федорович, В. В. Формування вщтворювально! здатностi бугаш-плщниюв чорно-рябо! худоби Укра1ни / В. В. Федорович, Й. З. Орацький. - К.: ЛЮКСАР, 2007. - 192 с.
