فسيولوجيا التناسل في الحيوان

سم الله الرحمن الرحيم

فسيولوجيا التناسل التناسل أحد العلوم الحيوية التي ترتبط ارتباطا وثيقا بالعلوم الحياتية الأخرى ولاستيعاب هذه العلوم لا بد من بناء قاعدة عريضة من المعلومات المختلفة كالغدد والأنسجة والأجنة والتشريح وغيرها . سوف يتناول هذا الفصل تركيب ووظائف الأجهزة التناسلية في كل من الذكر والأنثى، الهرمونات التناسلية ودورها في تنظيم العمليات التناسلية ، الدورات التناسلية في الحيوانات المزرعية واوجه المقارنة بينها ، عملية الإخصاب ومراحل الحمل والهرمونات التي تتحكم فيها ، أخيرا طرق تحسين ورفع الكفاءة التناسلية في الحيوانات المختلفة .
الجهاز التناسلي الذكرى
الوظيفة الأساسية للجهاز التناسلي الذكري هو إنتاج النطف اللازمة لتلقيح البويضات الناتجة من الأنثى بالإضافة إلى إفراز الهرمونات الجنسية الذكرية (التستستيرون). يتكون الجهاز التناسلي الذكرى من: الخصيتين والبربخ والوعاء الناقل والحبل المنوي وعضو الجماع بالإضافة إلى الغدد الجنسية الإضافية وهي غدة كوبر وغدة البروستات والحويصلات المنوية (انظر الرسم) .
الجهاز التناسلي الذكر في الثور
1. الخصيتين:
توجد الخصية خارج التجويف الجسمي داخل تركيب يدعى الصفن ومعلقتان بداخله بواسطة الحبل المنوي. ولكيس الصفن أهمية فسيولوجية كبيرة في حفظ وحماية وتنظيم حرارة الخصية الذي هو مهم في تكوين الحيوانات المنوية . وللخصية وظيفتين رئيستين وهما إنتاج النطف وإفراز هرمون التستستيرون .
وتتكون الخصية من:
1- الأنابيب المنوية والتي بداخلها نوعين من الخلايا خلايا إنتاشية تقوم بإنتاج النطف وخلايا مغذيه تعمل على إكمال نضوج النطف وإفراز رابطة الاندروجينات البروتينية (لنقل التستستيرون إلى داخل الأنابيب المنوية) وهرمون الإنهيبن الذي يعمل على تنظيم إفراز هرمون منبه الحويصلات (FSH) .
2-الخلايا البينية وتعرف بخلايا ليدجLeydig cell حيث تفرز هرمون التستستيرون تحت تأثير هرمون الإباضة (LH) وتقوم بإفراز هرمون التستستيرون .
2. الأعضاء الثانوية:
(1) البربخ:
عبارة عن قناة طويلة ملتوية تتصل في بدايتها بالخصية بينما تتصل نهايتها بالوعاء الناقل ويتكون البربخ من الرأس والجسم والذيل وله الوظائف التالية:
1- تخزين النطف المتكونة لحين قذفها .
2- إنضاج وتغذية النطف وزيادة قابليتها للإخصاب .
3- نقل النطف من الخصية إلى الوعاء الناقل .
4- التخلص من النطف القديمة عن طريق امتصاصها بواسطة الخلايا المبطنة للبربخ .
(2) الوعاء الناقل:
يمتد الوعاء الناقل من ذيل البربخ إلى فتحه مجرى البول ويأخذ الوعاء الناقل الشكل المغزلي قرب نهايته ويسمى بالأمبولة والتي تعمل كمخزن للنطف قبل القذف مباشرة ووظيفة الوعاء الناقل هي نقل النطف من البربخ إلى مجرى البول عن طريق انقباض الخلايا العضلية الموجودة في جداره أثناء عملية قذف النطف.
(3) الحبل المنوي:
يقوم بتوصيل الخصيتين بباقي الجسم إلى جانب احتفاظه بالأوعية الدموية والأعصاب لتغذية نسيج الخصية .
(4) عضو الجماع:
ويحتوي هذا العضو على عضلة تعمل على امتداد وارتخاء العضو تبعا للحالة الفسيولوجية للحيوان وتعرف النهاية الحرة لعضو الجماع بالحشفة والتي تلعب دورا رئيسا في التهيج والقذف لوفرة الأعصاب المتواجدة بهذه المنطقة .
(5) الغدد اللاحقة:
يحتوي الجهاز التناسلي الذكري على ثلاثة غدد إضافية تصب إفرازها في مجرى البول حيث تختلط بالنطف عند القذف وهذه الغدد هي:
1- الحويصلة المنوية:
وهما غدتين غير متساويتين في الحجم يكون سطحها مفصص وتقع على جانبي المثانة وظيفتها إفراز سائل رائق يشكل حوالي 20% من حجم القذفة في الثور وحوالي 7-8% في الكبش ويساعد في تغذيه النطف وتصب إفرازات هذه الغدة في أول مجرى البول .
2- البروستات:
تتألف من فصين متساويين تقع حول عنق المثانة وتفرز هذه الغدة بروتين يدعى الملزن المضاد للنطف والذي يعمل على عدم تلاصق رؤوس النطف ببعضها بالإضافة إلى أن إفرازات البروستات تحتوى على بعض المواد المغذية والمطهرة مثل الفركتوز والكوليستيرول والبروتينات وحمض الستريك وإفرازاتها تشكل حوالي 4-6% حجم السائل المنوي .
3- غدة كوبر:
غدد زوجية على جانبي مجرى البول وتعمل إفرازاتها على تطهير مجرى البول .
الجهاز التناسلي الأنثوي
الوظيفة الأساسية للجهاز التناسلي الأنثوي هو إنتاج البويضات بالإضافة إلى إفراز الهرمونات الجنسية الأنثوية (الإستروجين والبروجستيرون). يتكون الجهاز التناسلي الأنثوي من: المبيض وقناة البيض والرحم وعنق الرحم والمهبل والفتحة التناسلية (انظر الرسم)
(1) المبيض:
يقع المبيض في المنطقة القطنية من التجويف البطني وهو عبارة عن زوج من المبايض وللمبيض وظيفتين الأولى إنتاج البويضات والأخرى إفراز الهرمونات الأنثوية الجنسية (الأستروجين والبروجستيرون). ويتكون المبيض من منطقتين ، داخلية وهي النخاع الذي يحتوي على نسيج ضام وشبكة من الألياف العصبية والأوعية الدموية ، أما المنطقة الخارجية فهي القشرة التي تحتوي على عدد كبير من الحويصلات المبيضية في مراحل مختلفة من التطور .
الجهاز التناسلي في البقرة

مراحل تكوين الحويصلات المبيضية:
تبدأ عملية تكوين الحويصلات المبيضية في المراحل الأولى من حياة الجنين حيث تنقسم الخلايا الأولية للمبيض والمعروفة بالخلايا الإنتاشية الجنسية الأولية (أمهات البيض) مرات لتكون تراكيب تعرف بالخلايا البيضية حيث تحاط كل خلية من هذه الخلايا بطبقة واحدة من الخلايا الحبيبية granulose cells لتكون الحويصلات الأولية حيث تبقى ساكنة في المبيض حتى سن البلوغ وعندها تبدأ عملية نمو وتطور هذه الحويصلات .
الجسم الأصفر Corpus Letuem :
بعد انفجار الحويصلة وحدوث عملية الإباضة تتحلل الخلايا الداخلية للحويصلة (الخلايا الحبيبية) وتتضاعف خلايا الحويصلة الخارجية (الخلايا الغمدية theca cells ) لتكون كتلة من الخلايا ذات الصبغة الصفراء تسمى بالجسم الأصفر والذي يكون حجمه مشابه لحجم الحويصلة الناضجة . عمر الجسم الأصفر يتوقف على حدوث الحمل من عدمه فعند حدوث الحمل يحتفظ الجسم الأصفر بحجمه ووظيفته والتي هي إنتاج هرمون البروجستيرون طوال فترة الحمل في معظم الثدييات . وفي حالة عدم حدوث الحمل فإن الجسم الأصفر يتحلل لتبدأ دورة تناسلية جديدة .
(2) قناة البيض:
عبارة عن زوج من الأنابيب الملتوية مبطنة بغشاء مخاطي تمتد من كيس المبيض حتى نهاية الرحم القريب من المبيض ويبلغ طول هذه القناة من 15-25سم وقطرها حوالي 2ملم وتتركب من ثلاثة أجزاء:
1- القمع وهو الجزء الملاصق للمبيض ووظيفته التقاط البويضة بعد إباضتها .
2- أنبورة وهو الجزء الأوسط من قناة البيض والمكان السليم لحدوث الإخصاب .
3- البرزخ وهو نقطة اتصال قناة البيض بالرحم حيث يتحكم في إغلاق قناة البيض بعد حدوث عملية الإخصاب لحجز الجنين حتى تتهيأ بيئة الرحم لاستقباله .
(3) الرحم:
وهي المنطقة الممتدة من نهاية قناة البيض حتى عنق الرحم ويتكون الرحم من ثلاثة أجزاء ، قرني الرحم وجسم الرحم وعنق الرحم . ويتفاوت التكوين النسبي لأجزاء الرحم وكذلك الشكل من حيوان إلى آخر أنظر الشكل . ومن أهم وظائف الرحم نقل النطف إلى قناة المبيض، مكان

أنواع الرحم في الثدييات
إنغراس الجنين ، يقوم بإفراز اللبن الرحمي لتغذية الجنين قبل الإنغراس، أيضا يقوم بسد وإغلاق قناة عنق الرحم بعد الإخصاب للمحافظة على سلامة الجنين .
(4) المهبل:
وهو عضو الجماع في الأنثى ووظيفته ممر للجنين عند الولادة ومكان وضع السائل المنوي عند الجماع في معظم الحيوانات .
الهرمونات التناسلية
الهرمون عبارة عن مادة كيمائية تصنع من غدد لا قنوية متخصصة وتحمل عن طريق مجرى الدم إلى الأجزاء الأخرى من الجسم لتشتغل على أهداف محددة مثل الأعضاء أو الأنسجة وتساعد على التنسيق بين وظائف الجسم المختلفة ويمكن تصنيف الهرمونات التناسلية إلى قسمين : هرمونات بروتينية تفرز من الهيبوثالامس والفص الأمامي للغدة النخامية وهرمونات أستيرويدية تفرز من المبيض والخصية وقشرة الغدة الكظرية .
تنظيم وظيفة التناسل بواسطة الهرمونات:
عندما يصل الحيوان إلى سن النضج الجنسي تبدأ الهيبوثالامس بإفراز هرمون محرر منبه المناسل (GnRH) الذي يعمل على تنبيه الفص الأمامي للنخامية لإفراز الهرمون المنبه لنمو الحويصلات (FSH) وهرمون الإباضة (LH) . ويعمل الهرمون المنبه لنمو الحويصلات في الأنثى على نمو وتطور الحويصلات المبيضية التي تقوم بإفراز هرمون الأستيروجين المسئول عن إظهار الصفات الجنسية الثانوية للانثى إضافة إلى العديد من الوظائف الفسيولوجية . أما في الذكر فينبه الهرمون المنبه لنمو الحويصلات الخصية لإنتاج النطف وإفراز هرمون الأنهبين الذي ينظم إفراز الـFSH . ويقوم هرمون الإباضة في الأنثى بإحداث عملية الإباضة واستمرار بقاء الجسم الأصفر في المبيض لإفراز هرمون البروجستيرون ، أما في الذكر فيقوم هرمون الإباضة بتنبيه الخصية لإفراز هرمون التستستيرون المسئول عن إظهار الصفات الجنسية الثانوية للذكر إضافة إلى العديد من الوظائف الفسيولوجية الأخرى .
البلوغ ودورة الشبق
البلوغ:
البلوغ هو تلك الفترة الزمنية من العمر التي يصبح فيها الذكر أو الأنثى قادر على إنتاج الخلايا التناسلية (النطف للذكر والبويضات للأنثى) . ويتأثر العمر عند البلوغ بعدة عوامل أهمها النوع والسلالة والتغذية والجنس والعوامل البيئية .
ويستحسن عدم تلقيح الحيوانات الزراعية عقب البلوغ مباشرة حتى لايتأثر نمو الحيوان كذلك ينصح بعدم تأخير التلقيح حتى لايترسب الدهن حول الجهاز التناسلي ويؤدي الى عقم الحيوان .
يترتب على تلقيح اناث الابقار في عمر مبكر كثيرمن المشاكل منها :
1ـ حدوث اجهاض للحيوانات .
2ـ نفوق كثير من العجول بعد ولادتها .
3ـ قلة ادار الامهات وانخفاض انتاجها .
4ـ ضعف نمو الصغار .
5ـ ضعف المقدرة التناسلية للام .
دورة الشبق:
تعرف دورة الشبق بأنها الفترة الزمنية الواقعة بين ظهور علامات الشبق الأول وظهور علامات الشبق الذي يليه.
• علامات الشبق
1ـ الامتناع عن الأكل وظهور علامات القلق على الانثى الشابقة .
2ـ تصيح الانثى صيحات عالية في حالة اشتداد الشبق .
3ـ يسيل من فتحة الحيا سائل مخاطي سميك القوام .
• هذا ويمكن تلخيص علامات الشبق بما يلي :
تتميز دورة الشبق بتغيرات ظاهرية وفسيولوجية كما هو موضح بالشكل .

التغيرات الفسيولوجية للمبيض خلال دورة الشبق في البقر
الإخصاب والحمل والولادة
الإخصاب:
لمعرفة الوقت المناسب لتلقيح يجب معرفة طول فترة حياة كل من البويضة والحيوان المنوي وعادة يجب إجراء عملية التلقيح قبل حدوث عملية الإباضة بـ24 ساعة (انظر الشكل) لان فترة حياة النطف ضعف فترة حياة البويضة وان تلقيح البويضة كبيرة السن يؤدى إلى حدوث تشوهات جنينية وإجهاض الجنين (فشل التلقيح) بالإضافة إلى أن النطف تحتاج فترة زمنية من 3-6 ساعات في جهاز الأنثى التناسلي قبل أن تكون قادرا على الإخصاب حيث تحدث لها بعض التغيرات الفسيولوجية تعرف بالتكيف .

العلاقة بين وقت التلقيح ونسبة الخصوبة

الحمل:
يعرف بأنه الفترة الزمنية التي تقع بين زمن حدوث الإخصاب وزمن حدوث الولادة ويختلف طول فترة الحمل باختلاف نوع الحيوان ويمر الجنين بمراحل نمو مختلفة خلال هذه الفترة وهي . مرحلة ما قبل الإنغراس حيث يسبح الجنين حراً في قناة البيض ثم ينتقل بعد ذلك إلى الرحم معتمدا في غذائه على المواد الغذائية التي تفرز من رحم الأم (حليب الرحم) . مرحلة الإنغراس حيث يتم التصاق الجنين بالرحم من بواسطة الأغشية الجنينية ويبدأ نمو الأعضاء إلى أن يكون الجهاز الدوري قادراً على القيام بوظيفته حتى يستفيد الجنين من هذا الالتصاق .
مرحلة التمييز وخلال هذه المرحلة تتكون معظم أعضاء وأجهزة الجسم المختلفة وفي الفترة الأخيرة من هذه المرحلة تحدث تغيرات جزئية على الجنين مثل نمو الشعر والأظلاف والأسنان . ويتم الكشف عن الحمل بعدة طرق منها: (1) الجس عن طريق المستقيم لتأكد من وجود الجسم الأصفر على المبيض وزيادة حجم الرحم ، (2) قياس مستوى هرمون البروجستيرون بالدم أو الحليب بعد 20-21 يوم من التلقيح ، (3) استعمال الموجات فوق الصوتية للكشف عن وجود الحمل .
عند حدوث الحمل يظهر على الحيوانات علامات او اعراض الحمل وهما :
1ـ انقطاع السبق ووقوف دوراته .
2ـ رفض الانثى للذكر .
3ـ تحسن صحة الانثى .
4ـ هدوء اعصاب الانثى .
5ـ كبر حجم البطن .
6ـ كبر حجم الضرع في الحيوانات التي تلد لأول مرة .
الولادة:
الولادة هي العملية الفسيولوجية التي عن طريقها يتم دفع الجنين والمشيمة من رحم الأم إلى الخارج ويتم تنظيم الولادة عن طريق عدة عوامل تشمل تنظيم عصبي وهرموني وميكانيكي كما يلي:
1- انخفاض مستوى هرمون البروجستيرون حيث يزول التأثير المضاد للاستروجين .
2- ارتفاع مستوى هرمون الاستروجين والذي يعمل على زيادة تقلص عضلات الرحم .
3- إفراز هرمون الريلاكسين ويعمل على استرخاء الروابط الحوضية فتتسع قناة الولادة .
4- إفراز هرمون الكورتيزول من قشرة كظرية الجنين والتي تعمل على إفراز البروستاجلاندين من الرحم .
5- البروستاجلاندين حيث يرتفع مستواها في الدم قبل الولادة بـ 24 ساعة وهي تعتبر محفزاً قويا لتقلص عضلات الرحم .
6- هرمون الأوكسيتوسين والذي يشترك في بدأ وإنهاء وتعجيل الولادة .
7- زيادة وزن الجنين والتي بدورها تعمل على تمدد ورقة جدار الرحم مما يسبب زيادة حساسيته للهرمونات المختلفة .

دورات الشبق في حيوانات المزرعة
دورة الشبق في البقر:
متوسط طول دورة الشبق في البقر من 20-22 يوم وتختلف طول فترة دورة الشبق حسب السلالات وتكون دورة الشبق اقصر في العجلات منها في البقر وتتناسل البقر على مدار العام

جدول يبين بعض الصفات التناسلية في البقر
الصفات المتوسط
سن البلوغ 11-13 شهراً
طول دورة الشبق 21-22 يوم
طول فترة الشبق 18-20 ساعة
موعد الإباضة 12 ساعة من نهاية الشبق
افضل وقت للتلقيح 12 ساعة من بداية الشبق
طول فترة الحمل 276-293 يوم
الفترة بين ولادتين 12-13 شهراً
دورة الشبق في الغنم:
يبلغ متوسط طول دورة الشبق في الغنم حوالي 16-17 يوم ويختلف طول مدتها حسب النوع وكذلك من أنثى إلى أخرى من نفس النوع . تحدث دورات شبق غير عادية في نهاية وبداية موسم التناسل ، حيث تكون قصيرة في بداية الموسم ويزداد طولها مع نهايته . والتناسل في معظم أنواع الغنم موسمي خاصة في المناطق الباردة حيث يبدأ التناسل مع بداية قصر النهار (في فصل الخريف).
دورة الشبق في الإبل:
تعرف دورة الشبق في الإبل بالتموج الحويصلي ويبلغ طول التموج الحويصلي من 25-30 يوم والإباضة لا تحدث تلقائيا كم هو الحال في البقر والغنم والخيل بل تحتاج إلى تنبيه مثل عملية التلقيح الطبيعي أو الصنعي أو الحقن بالهرمونات المنبهه للاباضة مثل GnRH وَ LH .
دورة الشبق في الخيل:
تتكرر دورات الشبق في الفرس كل 22 يوم تقريباً وتختلف من نوع إلى آخر . ويتفاوت طول فترة الشبق حيث تمتد من 2-11 يوم بالرغم من أن المهرات وخاصة البكر تبقى في حالة شبق في من 50-60 يوم أول الربيع . والفرس تتميز بتعدد دورات الشبق ولكنها موسمية حيث أن موسم التناسل يبدأ مع بداية طول النهار (في فصل الربيع) .

جدول يبين بعض الصفات التناسلية في الغنم
الصفات المتوسط
سن البلوغ 5-7 أشهراً
طول دورة الشبق 16-17 يوم
طول فترة الشبق 24-36 ساعة
موعد الإباضة 24-36 ساعة من بداية الشبق (عند نهاية الشبق)
افضل وقت للتلقيح عند بداية الشبق
طول فترة الحمل 144-151 يوم
الفترة بين ولادتين 7-12 شهراً
جدول يبين بعض الصفات التناسلية في الإبل
الصفات المتوسط
سن البلوغ 4-5 سنوات
طول دورة الشبق 25-30 يوم
طول فترة الشبق 5 أيام
موعد الإباضة 32-40 ساعة بعد التنبيه
افضل وقت للتلقيح طوال فترة الشبق
طول فترة الحمل 12-13 شهراً
الفترة بين ولادتين 18-24 شهراً
جدول يبين بعض الصفات التناسلية في الخيل
الصفات المتوسط
سن البلوغ 14 شهراً
طول دورة الشبق 22 يوم
طول فترة الشبق 6 أيام
موعد الإباضة 1-2 يوم قبل نهاية الشبق
افضل وقت للتلقيح بعد 3 أيام من بداية الشبق
طول فترة الحمل 11-12شهراً
الفترة بين ولادتين 13 شهراً

سابعاً: رفع الكفاءة التناسلية وطرق قياسها
هناك العديد من العمليات التناسلية الطبيعية أمكن تحويرها من أجل رفع الكفاءة التناسلية للحيوان مثل عملية تزامن الشبق لمجموعة من الحيوانات وعملية التلقيح الصنعي وجمع ونقل الأجنة .
الاعتبارات الخاصة لرفع الكفاءة التناسلية .
1ـ العناية بالطلائق من ولادتها عناية خاصة .
2ـ العناية بفحص الطلائق للتأكد من سلامتها وخلوها من الأمراض التناسلية .
3ـ عدم زيادة عدد مرات التلقيح في الأسبوع عن مرتين للطلوق حتى تحتفظ الطلوقة بحيوية ونشاط .
4ـ يجب تلقيح الاناث في نهاية الشبق مره ومره أخرى بعد انتهاء الشبق بحوالي 14 ساعة .
5ـ الاهتمام بتغذية حيوانات تغذية صحيحة ومتزنة .
6ـ استبعاد الحيوانات التي لاتحمل او الاناث التي فيها ظاهرة التفويت .
تزامن الشبق:
هو عملية تنبيه الإناث ببعض الهرمونات لإظهار الشبق لعدد كبير من الإناث خلال فترة زمنية قصيرة . ومن أهم مميزات هذه العملية ما يلي:
1- توفير الوقت المبذول في الكشف عن الشبق وخاصة عند استخدام التلقيح الاصطناعي.
2- تقصير موسم التناسل لأنه من المحتمل أن تصبح الإناث حوامل خللا الأسبوع الأول من الموسم.
3- تحدث الولادة في أوقات متقاربة وبذلك تتحصل على الرعاية اللازمة .
4- تجانس الولادات من حيث الحجم والوزن عند التسويق نظراً لأعمارها المتقاربة .
التلقيح الصنعي:
مميزاته:
1- تحسين الصفات الوراثية عن طريق تجميع السائل المنوي من الذكور ذوي الصفات الوراثية الممتازة واستعمالها في وقت لاحق.
2- التحكم في الأمراض المعدية التي يمكن أن تنتقل من حيوان إلى آخر خلال عملية التلقيح.
3- رخص تكلفة الحصول على السائل المنوي مقارنة بتربية ورعاية الذكور في القطيع .
4- سهولة نقل السائل المنوي عبر القارات إذا ما قورن بنقل الذكر .
5- يمكن الاستفادة من الذكور المتضررة التي لا تستطيع التلقيح .
6- سهولة اختبار كفاءة الذكور المستخدمة في التلقيح حيث إن طريقة الاختبار بالنسل تحتاج إلى عدة سنوات .
طرق قياس الكفاءة التناسلية:
طرق قياس الكفاءة التناسلية في ماشية اللبن : ويتم قياس الكفاءة التناسلية بعدة طرق عدة منها :
1ـ تقدير عدد التلقيحات اللازمة للاخصاب .
2ـ معرفة النسبة المئوية للابقار التي تم تلقيحها مرة واحده تلقيح مخصب .
3ـ حساب متوسط الفترة بين ولادتين للحيوان وتكون الكفاءة التناسلية عالية اذا كانت الفترة بين ولادتين 12-13 شهراً وكلما زادت الفترة كلما قلت الكفاءة التناسلية .
4ـ تقدير النسبة المئوية للابقار التي تلد بانتظام سنوياً بالنسبة لعدد القطيع .

الجدول التالي يوضح عدد من الصفات التناسلية التي بواسطتها يمكن قياس الكفاءة التناسلية في البقر.
الصفة المعدل المتوقع في القطيع
نسبة الإجهاض 1-2
نسبة احتباس المشيمة 5-10
الفترة بين الولادة وأول شبق (يوم) 30-40
الفترة بين الولادة وأول تلقيح (يوم) 70-75
عدد مرات التلقيح لكل إخصاب 1.3-1.5
نسبة عدم الرجوع إلى الشبق بعد 60-90 يوم 65-70
الفترة بين ولادتين (شهر) 12-13