- 33 - Progesteron ức chế sự co bóp của cơ tử cung (an thai) và kích thích các tuyến vú phát triển. 2.3.3.2. Chức năng nội tiết của dịch hoàn Dịch hoàn là nơi tiết ra hocmon androgen. Nó bao gồm testosteron, androsteron, dehydroandrosteron. Androgen làm tăng cường sự phát triển các ñặc tính sinh dục thứ cấp và các cơ quan sinh dục phụ của con ñực, ñồng thời thúc ñẩy sự tích luỹ và tổng hợp protein, tổng hợp các chất khoáng trong các mô bào. Riêng gia cầm, dịch hoàn nằm trong xoang bụng, nhờ sự thích ứng sinh vật và nhờ túi hơi ñiều hoà nhiệt ñộ nên nó vẫn hoạt ñộng bình thường. III. Sinh lý sinh dục Sinh dục là một quá trình sinh lý quan trọng và cơ bản nhất của gia súc trong việc duy trì nòi giống. 3.1. Thành thục về tính Gia súc ñực sinh trưởng phát dục ñến khi có khả năng sản sinh tinh trùng, con cái có khả năng sản sinh ra trứng; trứng và tinh trùng có thể kết hợp ñược với nhau tạo thành hợp tử rồi phát triển thành bào thai gọi là thành thục về tính. Tuổi thành thục về tính sớm hay muộn phụ thuộc vào các yếu tố như giống, thức ăn, ñiều kiện dinh dưỡng, biện pháp chăm sóc, quản lý và yếu tố khí hậu. Bảng 1.1. Thời gian thành thục về tính của một số loài gia súc (tháng tuổi) (Sinh lý học gia súc, ðHNN I, 1996) Loài gia súc Con ñực (tháng) Con cái (tháng) Lợn 5 - 8 6 - 8 Trâu 18 - 32 18 - 24 Bò 12 - 18 8 - 12 Ngựa 12 - 20 12 - 18 Dê 6 - 8 7 - 8 3.2. Thành thục về thể vóc Là thời kỳ mà gia súc ñã sinh trưởng phát triển ñến lúc hoàn hảo, ở thời kỳ ñó thì khối lượng và kích thước các chiều, tầm vóc của cơ thể ñã ổn ñịnh. Tuổi thành thục về thể vóc cũng phụ thuộc vào các yếu tố như giống, thức ăn, ñiều kiện dinh dưỡng, biện pháp chăm sóc, quản lý và yếu tố khí hậu Tuổi bắt ñầu thành thục về thể vóc của một số loài gia súc như sau: Bảng 2.1. Tuổi bắt ñầu thành thục về thể vóc của một số loài gia súc (Sinh lý học gia súc, ðHNNI, 1996) Loài gia súc Con ñực (tháng) Con cái (tháng) Lợn 6- 8 6- 8 Trâu 36 - 42 30 - 36 Bò 24 - 30 24 - 30 Ngựa 48 36 Dê 12 - 18 12 - 18 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m - 34 - Theo Lê Xuân Cương (1986), giai ñoạn từ 1-1,5 tháng tuổi, tinh hoàn lợn ñực ngoại Yorkshire và Landrace chưa hoạt ñộng sản xuất tinh. Ở lợn ñực 15 ngày tuổi số lượng ống sinh tinh nhiều, kích thước ống rộng, vách ống có tế bào thượng bì nhiều lớp hình trụ. Tinh nguyên bào ở trạng thái phân chia, nhiễm sắc thể hình mạng lưới. Các tế bào phân chia kiểu Metoz chiếm 28 - 33% ở lợn ðB x Ỉ và 45 - 46% ở lợn L x Ỉ. Ở lợn ñực 30 ngày tuổi trong các tế bào sinh dục ñã thấy xuất hiện tiền tinh trùng, chiếm tỷ lệ 2-3%. Ở giai ñoạn 45 ngày tuổi, ống sinh tinh rộng. ðặc biệt tiền tinh trùng rất nhiều chiếm 27-35%. Tinh trùng ở giai ñoạn này ñã chiếm từ 3-5 % tống số tế bào dòng tinh. Ở giai ñoạn 60 ngày tuổi, tiền tinh trùng xuất hiện 48-51%. Tinh trùng chứa ñầy trong ống sinh tinh chiếm 15-20% ở lợn lai ðB x Ỉ và 20 - 25% ở lợn lai Ld x Ỉ. Có thể coi giai ñoạn này là giai ñoạn hình thành và phát triển tinh trùng của lợn ñực. Ở các giống lợn nội thuần chủng như Ỉ, Móng Cái thì sự xuất hiện tinh trùng của lợn ñực càng sớm hơn, 40 ngày tuổi ñã có tinh trùng thành thục, hoạt lực 0,6-0,7. ðến 50-55 ngày tuổi ñã có thể giao phối thụ thai ñó là nguyên nhân tệ nạn của lợn con nhảy lợn mẹ trong nhiều vùng chăn nuôi lạc hậu. 3.3. Sinh lý sinh dục ñực Cơ quan sinh dục ñực gồm có dịch hoàn, dương vật, ống dẫn tinh và một số tuyến sinh dục phụ như tuyến tiền liệt, cầu niệu ñạo… 3.3.1. Sinh tinh trùng Khi gia súc ñực ñã ñến tuổi thành thục thì dịch hoàn ñã bắt ñầu sinh tinh trùng. ở một số loài ñộng vật như nai, lạc ñà, voi mỗi năm chỉ có một thời kỳ giao phối nhất ñịnh, lúc ñó mới có tinh trùng thành thục, dịch hoàn ở vào trạng thái hoạt ñộng, dịch hoàn to ra. ở gia súc dịch hoàn không ngừng sản sinh ra tinh trùng cho nên bất kỳ lúc nào gia súc ñực cũng có thể giao phối. Các giai ñoạn sản sinh tinh trùng: + Giai ñoạn 1: từ tinh nguyên bào qua 3-5 lần phân chia nguyên nhiễm tạo ra tinh bào sơ cấp. + Tinh bào sơ cấp qua 2 lần phân chia giảm nhiễm tạo ra tinh bào thứ cấp + Tinh bào thứ cấp hoàn chỉnh về cấu tạo ñể thành tinh trùng. * Mật ñộ tinh trùng : + Ở bò: Mật ñộ tinh trùng biến ñộng có thể từ 0 - 3 x 10 9 , bình thường ñạt 2 - 2,2 x 10 9 tinh trùng/ml tinh dịch (Giáo trình Chăn nuôi trâu bò, ðHNN I, 1991). Ở nông trường Moncada (Ba Vì) mật ñộ tinh trùng ở bò ñạt 1,3-1,4 tỷ/ml (2004) Mật ñộ tinh trùng ở trâu cũng khác nhau rất xa, khoảng 631 triệu ñến 1034 triệu/ml. Tài liệu từ Ấn ðộ và Ai Cập 210-2000 triệu/ml trâu Murrah. Mật ñộ tinh trùng về mùa ñông (từ tháng 11 ñến tháng giêng) cao hơn về mùa xuân (tháng 2 - tháng 4) và mùa hè (tháng 5 - tháng 7). Về mùa thu (tháng 8 - tháng 10), mật ñộ tinh trùng kém hơn mùa hè. Sự thay ñổi theo mùa có thể là do có những thay ñổi trong hoạt ñộng của tuyến giáp và dịch hoàn. (Giáo trình Chăn nuôi trâu bò, ðHNN I, 1991). + Ở lợn nội: 80-100 triệu/ml + Ở lợn ngoại: 150- 200 triệu/ml (tài liệu của Viện Chăn nuôi, 2000) Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m - 35 - Cùng với sự thành thục của tinh trùng thì hocmon androgen cũng ñược tiết ra trong dịch hoàn. 3.3.2. Cấu tạo của tinh trùng: Cấu tạo của tinh trùng gồm 3 phần chính: ñầu, cổ, thân và ñuôi. Thành phần gồm: - 75% nước - 25% vật chất khô, trong ñó: + 85% protein + 13,2% lipit + 1,8% khoáng - ðầu tinh trùng chứa nhiều ADN. Ngoài ra còn có nhiều men tham gia vào quá trình oxy hoá của tinh trùng. ðầu tinh trùng: ngoài là lớp màng mỏng, trong chủ yếu chứa nhân. Phía trên ñầu có thể ñỉnh (acrosom), chứa các enzym khác nhau: các enzym phân giải protein, hyaluronidaza. Acrosom, photphataza, esteraza… Nếu bị tổn thương thể ñỉnh thì tinh trùng mất khả năng thụ tinh. - Cổ: cổ rất ngắn, nối vào phía sau của nhân. Từ cổ bắt nguồn 9 ñôi sợi kéo dài xuống tận ñuôi. - Thân và ñuôi: ñuôi có nhiều lipit. Ngoài gồm 9 ñôi sợi, giữa có 2 sợi trung tâm. Ngoài ra còn có sợi xoắn. Bên ngoài những bó trục là ty thể, chứa các enzym phosphoryl ôxy hoá, ñoạn giữa ñuôi chứa photpholipit, lexiti, ñây là chất dự trữ năng lượng. Ty thể là nguồn phát năng lượng cho vận ñộng của tinh trùng. Sợi trục là cơ quan vận ñộng của tinh trùng. 3.3.3. ðặc tính sinh lý của tinh trùng 3.3.3.1. Sức sống và sức vận ñộng Tinh trùng vận ñộng nhờ ở ñuôi và sức vận ñộng cũng như sức sống ñều chịu ảnh hưởng của ñiều kiện ngoại cảnh như nhiệt ñộ, ánh sáng, áp suất thẩm thấu, ñộ toan kiềm, các chất hóa học… Tốc ñộ vận ñộng tự do của tinh trùng tùy từng loại có khác nhau: + Ngựa : 5 mm/phút + Dê, bò : 3 mm/phút + Chó, thỏ: 2 mm/phút - Nhiệt ñộ: Trong giới hạn sinh lý về nhiệt ñộ của sự sống, nếu nhiệt ñộ càng cao tinh trùng hoạt ñộng càng nhanh, thời gian sống rút ngắn vì quá trình chuyển hoá năng lượng xảy ra mạnh, năng lượng dự trữ cho tinh trùng hoạt ñộng bị tiêu hao nhanh. Ngược lại nhiệt ñộ thấp thì hoạt ñộng giảm, tiêu hao năng lượng giảm thì thời gian sống lại kéo dài. Nếu nhiệt ñộ tăng quá cao, trên giới hạn sinh lý thì tinh trùng bị chết. Nhưng nhiệt ñộ hạ xuống dưới giới Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m - 36 - hạn thích hợp, thậm chí dưới 0 0 C thì tinh trùng không chết mà ở vào trạng thái "tiềm sinh". Nếu tăng dần nhiệt ñộ lên 37-39 0 C thì hoạt ñộng của nó ñược khôi phục lại. Ngày nay với kỹ thuật bảo tồn tinh dịch trong môi trường Nitơ lỏng -196 0 C (tinh ñông viên) cho phép bảo tồn ñược hàng chục năm. - Áp suất thẩm thấu: Tinh trùng rất mẫn cảm với áp suất thẩm thấu. Nó sẽ bị chết rất nhanh nếu áp suất thẩm thấu quá thấp hoặc quá cao. Pha chế môi trường tinh dịch cần chú ý tới yếu tố này. ðộ pH: Trong ñiều kiện nhiệt ñộ giống nhau, nhưng ñộ pH khác nhau vận ñộng của tinh trùng cũng khác nhau vì pH ảnh hưởng tới hệ thống enzym của tinh trùng qua ñó ảnh hưởng ñến trao ñổi chất của tinh trùng. Ở môi trường axit yếu tinh trùng ít vận ñộng nên thời gian sống kéo dài, vì vậy muốn bảo tồn tinh dịch lâu cần chú ý ñiều chỉnh ñộ pH thích hợp. Trong kĩ thuật bảo tồn người ta thường dùng muối bicacbonat ñể ñiều chỉnh ñộ pH vì muối này ít có ảnh hưởng xấu ñến tinh trùng. - Ánh sáng: ðặc biệt ánh sáng chiếu thẳng trong ñó có các tia hồng ngoại làm cho tinh trùng hoạt ñộng mạnh và thời gian sống sẽ giảm. Những tia khác như tia tử ngoại ñều có ảnh hưởng xấu ñến tinh trùng. ðể bảo quản tốt, người ta dùng các lọ màu ñể ñựng tinh dịch và ñể trong bóng tối. - Các chất hoá học: tinh trùng rất mẫn cảm với những hoá chất lạ vốn không có trong môi trường tinh dịch. Sức sống của tinh trùng ảnh hưởng trực tiếp ñến tỷ lệ thụ thai, khả năng sinh trưởng phát triển và sức ñề kháng của ñời con. 3.3.3.2. Hô hấp của tinh trùng Trong quá trình hoạt ñộng, tinh trùng cần có năng lượng lấy qua 3 phương thức phân giải yếm khí ñường fructoz, oxi hoá ñường bằng hô hấp hiếu khí, và phân giải ATP. Hô hấp yếm khí xảy ra chủ yếu khi tinh trùng sống ở ống sinh tinh và tinh hoàn phụ. Hô hấp hiếu khí xảy ra khi tinh trùng ñược phóng vào ñường sinh dục con cái hoặc lấy ra ngoài ñể pha chế tinh dịch. - Hô hấp hiếu khí: oxi hoá ñường Trong ñiều kiện có oxi, tinh trùng sẽ tiến hành hô hấp hiếu khí với nguyên liệu chính là glucoz, ngoài ra còn có fructoz. C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + 674 Kcal Người ta thấy rằng môi trường ñường sinh dục cái, ñặc biệt trong giai ñoạn ñộng dục và rụng trứng có ñủ ñiều kiện thuận lợi ñể tinh trùng hô hấp hiếu khí. ðó là môi trường giàu oxi do kết quả của tăng sinh và mở rộng lòng ñường sinh dục, ñồng thời giàu glucoz do giãn mạch máu tử cung âm ñạo, máu ñến nhiều cung cấp nhiều glucoz. - Hô hấp yếm khí bằng phân giải yếm khí ñường fructoz. Trong ñiều kiện thiếu oxi tinh trùng tiến hành hô hấp yếm khí với nguyên liệu là fructoz với sự tham gia của các enzym Hexokinaza và photphataza ñể giải phóng năng lượng dưới dạng ATP và axit lactic fructoz axit lactic + CO 2 + Q (27,7 Kcal) Hệ số phân giải frutoz là số mg fructoz sử dụng trong một giờ của 10 9 tinh trùng ở nhiệt ñộ 37 0 C. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m - 37 - - Phân giải ATP: cổ và ñuôi tinh trùng chứa enzym ATPaza có tác dụng phân giải ATP thành ADP và giải phóng năng lượng (từ 7 - 12 Kcal). Năng lượng sinh ra trong quá trình hô hấp yếm khí và hiếu khí một phần ñược dùng ñể tái tạo ATP. 3.3.4. Dịch hoàn phụ Tinh trùng sau khi ñược hình thành ở dịch hoàn thì ñược ñưa về dịch hoàn phụ ñể tiếp tục phát triển ñến khi gia súc cần sử dụng thì tinh trùng từ dịch hoàn phụ ñưa ra ngoài. Ở dịch hoàn phụ có những ñiều kiện thích hợp hơn: nhiệt ñộ thấp hơn ở dịch hoàn, môi trường axit yếu, các chất ñiện giải phân li tồn tại dưới dạng ion cũng ít hơn trong dịch hoàn. Khi tinh trùng chuyển xuống phần dưới của dịch hoàn phụ thì lớp tế bào vách ở ñó tiết ra chất lipoprotein ñể bao bọc mặt ngoài của tinh trùng và lớp màng ñó có thể bảo vệ tinh trùng khi tinh trùng ñã ra ngoài cơ thể hoặc rơi vào những ñiều kiện sống bất lợi. Mặt khác màng lipoprotein mang ñiện tích âm nên tinh trùng không thể liên kết với nhau thành từng mảng. Nếu tinh trùng ở quá lâu trong dịch hoàn phụ nó sẽ dần dần thay ñổi về sinh lý và hình thái, mất sức sống và khả năng thụ tinh, cuối cùng thoái hoá rồi chết. Cho nên gia súc ñực ñã lâu không ñược giao phối thì khi giao phối lần thứ nhất trong tinh dịch thường thấy tinh trùng kỳ hình và suy nhược. * Tinh hoàn phụ Tinh hoàn phụ là ống dài uốn lượn gấp khúc: ở ngựa có chiều dài 70m, bò và dê 60m, lợn ñực 100m. Tinh trùng không ngừng ñược sinh ra ở ống sinh tinh sau ñó ñi vào tinh hoàn phụ lưu lại ở ñấy một thời gian. Thời gian tinh trùng lưu lại tinh hoàn phụ ở bò là 7-9 ngày. Trong tinh hoàn phụ có ñủ ñiều kiện cần thiết ñể tinh trùng sống, phát triển và thành thục. - pH axit yếu ñể kìm hãm bớt sự vận ñộng của tinh trùng. - Yếm khí, thiếu oxi. - Nhiệt ñộ thấp hơn thân nhiệt từ 3-4 0 C. Do ñó tinh trùng ít hoạt ñộng, giảm tiêu hao năng lượng, thời gian sống lâu hơn. Tinh trùng trong dịch hoàn phụ sau 2 tháng vẫn còn khả năng thụ tinh. - Tinh hoàn phụ hấp thu một số muối khoáng giữ cho áp suất thẩm thấu không thay ñổi, thuận lợi cho sự sống của tinh trùng. - Vách tinh hoàn phụ có nhiều mạch máu là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho tinh trùng. - Mặt khác ñuôi tinh trùng tiết ra lipoprotein bao lấy tinh trùng làm cho tinh trùng mang ñiện âm. Giữa các tinh trùng có lực ñẩy do mang ñiện cùng dấu, làm cho tinh trùng không bị ngưng kết thành khối. Các ion kim loại như sắt Fe 2+ , Pb 2+ hoặc axit sẽ làm cho tinh trùng mất ñiện ngưng kêt lại với nhau và mất khả năng thụ tinh. 3.3.5. Tác dụng sinh lý của các tuyến sinh dục phụ Tuyến sinh dục phụ bao gồm: tuyến tiền liệt, tuyến cầu niệu ñạo, tinh nang. Chất tiết của tuyết sinh dục phụ gọi là tinh thanh. Thành phần chất tiết của các tuyến sinh dục phụ cũng như thứ tự tiết của chúng trong phản xạ phóng tinh có ý nghĩa sinh lý ñặc biệt. ðầu tiên tuyến cầu niệu ñạo tiết, thứ ñến tinh trùng cùng với chất tiết của tuyến tiền liệt và tinh hoàn phụ, cuối cùng là chất tiết của tinh nang. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . máu tử cung âm ñạo, máu ñến nhiều cung cấp nhiều glucoz. - Hô hấp y m khí bằng phân giải y m khí ñường fructoz. Trong ñiều kiện thiếu oxi tinh trùng tiến hành hô hấp y m khí với nguyên liệu là. mật ñộ tinh trùng kém hơn mùa hè. Sự thay ñổi theo mùa có thể là do có những thay ñổi trong hoạt ñộng của tuyến giáp và dịch hoàn. (Giáo trình Chăn nuôi trâu bò, ðHNN I, 1991). + Ở lợn nội:. ñoạn 1: từ tinh nguyên bào qua 3-5 lần phân chia nguyên nhiễm tạo ra tinh bào sơ cấp. + Tinh bào sơ cấp qua 2 lần phân chia giảm nhiễm tạo ra tinh bào thứ cấp + Tinh bào thứ cấp hoàn chỉnh