فیزیولوژی تولید و بلوغ اسپرم گاو

فصل 1

آناتومی دستگاه تناسلی

« The Male Reproductive System »

سیستم مجاری شامل مجاری آوران در داخل بیضه ها، مجاری جنب بیضه، مجرای و ابران و مجرای خروج ادرار (میز راه) در خارج از بیضه ها است. منشاء جنین بیضیه ها طنابهای جنسی اولیه برآمدگی تناسلی می باشد، در حالیکه مجاری تناسلی حیوان نر از مجاری ولفین منشاء می‌گیرند.

1- Testes بیضه ها: همانطور که در حیوان ماده تخمدان ها اندامهای اولیه تولید مثل هستند، بیضه ها نیز اندامهای اولیه تولید مثل در حیوان نر می باشند. بیضه ها به این دلیل اندامهای اولیه تولید مثل هستند که سلولهای جنسی نر (اسپرماتوزیدها) و هورمونهای جنسی نر (آندروژنها) را تولید می کنند. تفاوت بیضه ها و تخمدانها از این جهت است که تمام سلولهای جنسی بالقوه در هنگام تولد موجود نیست.

سلولهای زاینده موجود در مجاری اسپرم ساز دستخوش تقسیمات سلولی مداوم شده و اسپرمهای جدیدی را در تمام طول عمر تولید مثل طبیعی حیوان نر تشکیل می دهند. فرق دیگر بیضه ها و تخمدانها در این است که بیضه در داخل بدن نمی مانند و وارد کیسه بیضه می شوند، در ناحیه ای به نام نامیدئی انیگوئینال (Inguinal Kegiol) آویزان است.

پایین آمدن بیضه ها به این دلیل اتفاق می افتد که کاهش چشمگیری در طول رباطی که از ناحیه مضبنی امتداد یافته و به دم جنب بیضه متصل می شود، بوجود می آید. کوتاه شدن به این دلیل اتفاق می افتد که سرعت رشد این رباط به اندازه سرعت رشد دیواره بدن نیست. بیضه ها نزدیک مجرای مضبنی کشیده شده و فشار شکمی به عبور آنها از طریق این مجرا و ورود آنها به داخل کیسه بیضه کمک می کند. پایین آمدن بیضه ها تحت کنترل هورمونهای گونا در تروبیک و آندرودها می باشد.

بیضه گاو نر 10 تا 13 cm طول و 5 تا 5/6 cm عرض و 300 تا 400 gr وزن دارد.

در برخی موارد یک یا هر دو بیضه به دلیل نقص رشد به داخل کیسه بیضه وارد نمی شود. اگر هر دو بیضه پایین نیاید، نهان بیضه دو طرفه و اگر یک بیضه پایین بیاید، نهان بیضه یک طرفه نامیده می شود. که در نهان بیضه دو طرفی دام عقیم است ولی یک طرفی عقیم نمی باشد. و معمولاً بارور کننده است. نهان بیضگی را می توان با عمل جراحی و دارو اصلاح نمود ولی این کار در دامهای مزرعه ای توصیه نمی شود، زیرا ممکن است یک نقص ژنتیکی عامل آن باشد و ارث باشد.

دستگاه تولید مثل حیوان نر در برگیرنده اندامهای تولید مثل اولیه، ثانویه و پیوست (غدد ضمیمه جنسی) که اندامهای اولیه و ثانویه خود شامل قسمت های زیر می باشند:

کیسه بیضه، بند بیضه، بیضه ها قضیب، غلاف قضیب، سیستم مجاری حیوان نر، غدد وزیکولی، غده پروستات، غدد پیازی، پیشابراهی.

ساختمان درونی بیضه: بخش درونی بوسیله غشاهای فیبری یا دیواره هایی به نام Septum به بخشهایی تقسیم شده که لوبول Lobule خوانده می شود، هر لوبول در برگیرنده تعدادی لوله اسپرم ساز (تا 4 عدد) است که درون یک بافت پیوندی دارای رگهای خونی، اعصاب و سولهایی به نام لایه یک (Leydic) قرار دارند. طول هر لوله اسپرم ساز که کاملاً حالت پیچشی (Convoluted) دارد، 300 تا cm 70 و قطر آن همانطور که گفته شد 0/2 mm یا 200 است. دیواره درونی هر لوله اسپرم ساز دارای اسپراتوگونی و سرتولی است. اسپرماتوگونی ها به اسپرم تبدیل می شوند و سلولهای سرتولی، مواد غذایی را در اختیار این سلولهای جنسی قرار می دهند.

بیضه ها بوسیله یک لایه سروزی به نام غشای مهبلی پوشیده شده اند. لایه خارجی بیضه ها غشایی سفید و نازک از بافت همینه قابل ارتجاع است به نام غشای آلبوژینه بیضه که بلافاصله در زیر سطح آن رگهای خونی زیادی وجود دارد. زیر لایه خارجی بیضه، لایه پارانشیمی قرار دارد. لایه پارانشیمی زرد رنگ بوده و توسط دیواره ناقصی از جنس بافت همیندیه بخش هایی تقسیم شده است. مجاری موجود در داخل موجود در داخل این بخش‌ها لوله های اسپرم ساز نامیده می‌شوند.

لوله های اسپرم از طنابهای اولیه جنسی بوجود آمده و حاوی سلولهای زاینده (اسپرماتوگونیومها) و سلولهای تغذیه کننده ( Sertoli cells ) می باشند. لوله های اسپرم ساز کوچک و پیچ خورده بوده و تقـریباً 200 قطر دارند. مـجاری اسپرم ساز موجود در یـک جفت

بیضه گاو بطور تخمینی حدود 5 طول دارند و این مجاری 80% وزن بیضه را تشکیل می دهند.

2- کیسه بیضه و بند بیضه Scrotum and Spermatic Cord :

کیسه بیضه، کیسه ای است دو بخشی که بیضه ها را در بر می گیرد و در بیشتر گونه ها در ناحیة کشاله دارن و بین پاهای عقب قرار گرفته است. منشاء جنینی کیسه بیضه و لبهای بزرگ فرخ در حیوان ماده یکی است.

کیسه بیضه از یک لایه خارجی ضخیم که دارای تعداد زیادی غدد بزرگ عرق و چربی است تشکیل می شود. این لایه خارجی با یک لایه از رشته های عضلانی صاف به نام دارنوس که دارای بافت همینه پراکنده است، پوشیده می باشد.

پرده دارتوس کیسه بیضه را به دو کیسه تقسیم نموده که در انتها هر کیسه به غشای مهبلی متصل می شود.

بند بیضه، بیضه را به سرخرگها Internal Spermatic Artery ، سیاهرگها Spermatic Vein و اعصاب بیضه ارتباط می دهد. بعلاوه بند بیضه از رشته های عضلانی صاف، بافت همیزو قسمتی از مجرای و ابران تشکیل شده است. بند بیضه، بیضه ها را در محل خود نگه می دارند و در تنظیم درجه حرارت بیضه ها بطور مشترک عمل می کنند.

3- جنب بیضه Epididymis :

جنب بیضه یا اولین مجرای بیرونی خارج شده از بیضه، به صورت طولی به سطح بیضه کاملاً چسبیده است و همراه بیضه در داخل غشای مهبلی قرار گرفته است. این مجرای پیچ خورده منفرد با یک قسمت اضافی از لایه آلبوژینه بیضه پوشیده شده است. سر جنب بیضه ناحیه عریضی در بالای بیضه است که در آن 12 تا 15 مجرای کوچک (آوران) به یک مجرای منفرد وارد می‌شود. بدنه epididymis که به موازات محور طولی بیضه قرار گرفته است، مجرای منفردی است که به دم جنب بیضه مربوط می شود.

کل طول این مجرای پیچ خورده در گاو نر حدود 34 متر می باشد. مجرای دم بیضه از مجرای بدنه آن قطورتر است. ساختمان جنب بیضه و دیگر مجاری خارجی (مجرای وابروان منبر راه) شبیه قسمت لوله‌ای مجرای تناسلی حیوان ماده است.

پس از لایه سروزی (لایه خارجی)، یک لایه عضلانی صاف (میانی) و یک لایه پوششی (داخلی ترین لایه) وجود دارد. وظایف جنب بیضه عبارتند از انتقال تغلیظ، ذخیره و بلوغ اسپرم‌ها.

جنب بیضه به عنوان یک مجرا با خارج شدن از بیضه، محل اسپرمها را بر عهده دارد. این زمان انتقال در گاو نر 9 تا 11 روز می باشد. انزالها مکرر باعث افزایش سرعت انتقال اسپرم به میزان %10 تا %20 می شود. چندین عامل در حرکت اسپرمها از میان جنب بیضه دخالت دارند. عامل اول فشار ناشی از تولید اسپرمهای جدید است. عامل دیگر فشار خارجی ایجاد شده توسط اثر مالشی بر روی بیضه ها و جنب بیضه که در حین حرکت طبیعی حیوان اتفاق می افتد. در حین انزال در اثر حرکات دوری مجرای خروج ادرار (میز راه)، در لایه ماهیچه ای صاف اپیدیدیم نیز این حرکات ایجاد می شود و اندکی فشار – ایجاد می شود و در نتیجه اسپرماتوزیوئیدها فعالانه از جنب بیضه به مجرای و ابروان و سپس به میز راه هدایت می شوند.

وظیفه دیگر اپیدیدیم، تغلیظ اسپرماتوزوئیدها است. اسپرماتوزوئیدهایی که از بیضه وارد اپیدیدیم می شوند نسبتاً رقیق هستند (تقریباً 100 میلیون در هر ml). این اسپرماتوزوئیدها در جنب بیضه تا حدود 4 میلیارد در ml تغلیظ می شوند. عمل تغلیظ به این صورت انجام می گیرد که مایعاتی که اسپرماتوزوئیدها را در داخل بیضه ها به حالت تعلیق نگه می دارند، توسط سلولهای پوششی جنب بیض جذب می شود. جذب این مایعات بطور عمده در سر جنب بیضه و تقریباً انتهای بدنه جنب بیضه (اپیدیدیم) صورت می گیرد.

وظیفه سوم اپیدیدیم ذخیره اسپرماتوزوئیدهای تغلیظ شده در ناحیه دم است. اپیدیدیم یک گاو نر بالغ ممکن است حاوی 50 تا 74 میلیارد اسپرماتوزوئید باشد. شرایط موجود در دم جنب بیضه برای حفظ قابلیت بقای اسپرمها در دوره ای طولانی، بهترین شرایط است. PH پایین، ویسکوزیته بالا، غلظت بالای Co₂، نسبت بالای پتاسیم به سدیم، تأثیر تستوسترون و احتمالاً عوامل دیگر باعث کاهش متابولیسم اسپرماتوزوئیدها و در نتیجه افزایش طول عمر آن می شود. که برای مدتی حدود 60 روز می باشد.

نکته دیگر این است بعد از یک دوره استراحت جنسی طولانی، چند انزال اول ممکن است حاوی درصد بالایی از اسپرماتوزوئیدهای نابارور باشد.

وظیفه بلوغ اسپرماتوزوئیدها هم به عهده اپیدیدیم است. اسپرماتوزوئیدهایی که بعد از تشکیل از طریق مجاری آوران وارد سر جنب بیضه می شوند، فاقد قدرت بارورکنندگی و تحرک هستند. با عبور این اسپرمها از میان جنب بیضه، قدرت تحرک و باروری آنها افزایش می یابد. اگر دو انتهای دم اپیدیدیم بسته شود میزان باروری نزدیک ترین اسپرماتوزوئیدها به بدنه جنب بیضه به میزان 25 روز افزایش می یابد و چنین به نظر می رسد که افزایش توانایی باروری اسپرم در دم جنب بیضه اتفاق می افتد.

4- مجرای و ابران و میز راه Yalderam and Urethra :

مجاری و ابران یک جفت لوله‌اند که از قسمت انتهایی دم هر جنب بیضه سرچشمه می‌گیرند و اصولاً توسط چین خوردگیهای پرده صفاق در جای خود نگهداشته می شوند.

مجرای و ابران پس از عبور از بند بیضه، از طریق مجرای مضبنی به ناحیه لگنی یعنی جایی که با قسمت ابتدایی میز راه در نزدیکی سوراخ مثانه یکی می شود، وارد می شوند. انتهای بزرگ شده مجرای و ابران در نزدیکی میز راه آمپول نام دارد. مجرای و ابران یک لایه عضلانی صاف و ضخیم در دیواره خود دارد و این لایه باعث می شود که تنها وظیفه اش انتقال اسپرم باشد. بعضی معتقدند که منی برای مدت کوتاهی در آمپول ذخیره می شود.

میز راه مجرای منفردی است که از محل اتصال آمپول به انتهای قضیب امتداد می یابد. این مجرا، یک مجرای دفعی برای ادرار و منی بشمار می رود. در حین انزال در گاو، مخلوط کاملی از اسپرمهای خارج شده از مجرای و ابران و جنب بیضه به علاوه مایعات غدد ضمیمه جنسی موجود در قسمت لگنی میز راه به شکل منی وجود دارد.

5- غدد ضمیمه:

غدد ضمیمه جنسی در امتداد قسمت لگنی میز راه قرار گرفته و دارای مجاری می باشد که ترشحات آنها را به داخل میز راه تخلیه می کنند. این غدد شامل غدد وزیکولی، غده پروستات و غدد پیازی، براهی می باشند و قسمت اعظم حجم مایع منی را تشکیل می دهند. به علاوه ترشحات این غدد حاوی محلولی از بافرها، مواد مغذی و دیگر مواد مورد نیاز برای تامین بهترین میزان تحرک و باروری اسپرم می باشند.

الف) غدد وزیکولی Yesicular Glands :

در گذشته گاهی به غلط به آنها کیسه های منی گفته می شده است. یک جفت غده لوله هستند که بخاطر داشتن ظاهری برجسته به راحتی شناسایی می شوند. این غدد از نظر ظاهری به خوشه انگور شبیه هستند. طول آن در گاو حدود 13 تا 15 cm است. این غدد در محل دو شاخه شدن آمپول یعنی جایی که آمپول یا میز راه یکی می شود باز می شوند و در گاوهای نر بیش از نیمی از کل حجم مایع منی را تشکیل می دهد. تعدادی از ترکیبات موجود در ترشحات غدد وزیکولی در هیچ جای دیگر بدن به این میزان یافت نشده است. دو نمونه از این ترکیبات فروکتوز و سوربیتول هستند. که منابع اصلی برای اسپرماتوزوئیدها هستند. فسفات و کربنات هم در این ترشحات هست و از نظر محافظت اسپرم در مقابل تغییرات PH اهمیت دارند. زیرا تغییرات PH برای اسپرماتوزوئیدها بسیار مضر و خطرناک است.

ب) غده پروستات Prostate Cylard :

غده پروستات، غده منفردی است که در اطراف امتداد میز راه، درست در قسمت خلفی مجاری خروجی غدد وزیکولی قرار گرفته است. بدنه پروستات در گاو و اسب قابل لمس می‌باشد. در اکثر گونه ها این غده سهم اندکی از مایع منی را تشکیل می دهد. ترشحات غده پروستات از نظر یونهای معدنی مانند سدیم، کلر، کلسیم و منیزیم که همگی بصورت محلولند غنی است.

ج) غدد پیازی - پیشابراهی Bulbourethral Ylandr :

یا غدد کولپر یک جفت هستند که در امتداد مجرای ادراری نزدیک نقطه ای که از لگن خارج می شود، قرار دارند. این غدد از نظر اندازه و شکل در گاو نر بشکل گردو می باشند. و در گاو حجم حجم اندکی از مایع منی را تشکیل می دهد و محل آن در عضله پیازی - اسفنجی می‌باشد. این ترشحات بلافاصله قبل از جفت گیری به صورت قطره قطره از غلاف قضیف خارج می شود.

6- قضیب Penil :

قضیب اندام جفت گیری حیوان نر است که در قسمت پشتی و اطراف میز راه از نقطه ای که این مجرا لگن را ترک می کند، تشکیل می شود. سوراخ خروجی میز راه در انتهای آزاد قضیب قرار دارد. در قضیب گاو، یک خمیدگی S شکل وجود دارد که به آن اجازه می دهد تا کاملاً به داخل بدن جمع شود. عضلات منفیض کننده قضیب هم در این قسمت هست که با انقباض آنها Penis به داخل بدن جمع می شود (بعد از erection) و به حالت اولیه بر می گردد. این عضلات از مهره های ناحیه دنبالچه سرچشمه گرفته و با قسمت شکمی بیضه، درست در قسمت خمیدگی S شکل در تماس می باشند. سر آلت تناسلی (glems) که انتهای آزاد قضیب را تشکیل می دهد به اعصاب حسی مجهز است و قابل ارتجاع و دارای اندکی بافت نعوظی است.

7- غلاف قضیب Prepuce :

غلاف قضیب در واقع در هم رفتگی پوست که انتهای آزاد قضیب را بطور کامل در بر می‌گیرد. منشاء جنینی غلاف قضیب و لبهای کوچک فرج در حیوان مایع یکی است. غلاف قضیب را می توان به یک قسمت قبل آلتی یا چین خوردگی بیرونی‌تر و یک قسمت آلتی یا چین خوردگی داخلی تر تقسیم نمود. سوراخ غلاف قضیب توسط موهای بلند و خشن احاطه شده است.