WYKŁAD II SEM. X, 2 marca 2010(prof. Twardoń) i WYKŁAD V SEM. X 23 marca 2010, dr Dejneka)

ZAPŁODNIENIE, WCZESNA CIĄŻA, ROZWÓJ ZARODKA I BŁON PŁODOWYCH

OOGENEZA to proces tworzenia się i rozwoju komórek jajowych. Zaczyna się już w okresie życia zarodkowego, a kontynuowany jest po osiągnięciu dojrzałości płciowej. [schemat oogenezy]

W momencie urodzenia na jajnikach cieliczki jest do 150tyś. pierwotnych pęcherzyków zawierających oocyty. Ich liczba zmniejsza się z wiekiem z zwierząt, ale nigdy nie ulega wyczerpaniu. Teoretycznie zapas taki może wystarczyć na kilkaset lat.

Dojrzały pęcherzyk jajnikowy ma: osłonkę zewnętrzną (theca externa), osłonkę wewnętrzną (theca interna), warstwę ziarnistą (stratum granulosa) ze wzgórkiem jajonośnym (cumulus oophorus). W środku pęcherzyka znajduje się jama wypełniona płynem (liquor folliculi). Receptory dla FSH znajdują się w komórkach ziarnistych, a receptory dla LH w komórkach osłonki wewnętrznej oraz komórkach ziarnistych.

SPERMATOGENEZA to proces przekształcania się pierwotnej komórki rozrodczej męskiej w plemnik. U Bo trwa - 60d, Eq - 55d, Ov - 50d, Su - 40d, Ho - 75d.

Spermatogeneza zostaje zakończona w obrębie kanalików nasieniotwórczych jądra, ale plemniki uzyskują dojrzałość dopiero w czasie przechodzenia przez męskie drogi wyprowadzające. Plemniki przesuwają się w ciągu 5-8d przez kanaliki wyprowadzające głowy najądrza i przewód wyprowadzający do ogona najądrza, który jest swoistym magazynem plemników. W ogonie najądrza dochodzi do selekcji plemników - nieprawidłowe są fagocytowane przez spermiofagi oraz zachodzą tam zmiany strukturalne m.in.: wymiana jonów sodu i potasu pomiędzy środowiskiem zewnątrz- i wewnątrzkomórkowym, odrzucany jest nadmiar cytoplazmy pozostałej w wyniku wcześniejszych podziałów spermatogonii.

DOMINANTA PŁCIOWA to pobudzenie ośrodka płciowo w okresie godowym prowadzące do wyhamowania większości ośrodków w korze mózgowej. Zwierzęta stają się mniej płochliwe, mniej wrażliwe na ból, przyjmują mniej pokarmu.

KOJARZENIE SIĘ W PARY (zjawisko kluczowe w biologii ssaków):

1. FAZA ZALOTÓW

2. FAZA KOPULACJI (kopulacja to zespół odruchów zmierzających do wprowadzenia męskich gamet do narządu płciowego samicy)

- obecność samicy w rui →pobudzenie ośrodków płciowych w korze mózgowej, układzie limbicznym i podwzgórzu →pobudzenie ośrodka wzwodu prącia w części lędźwiowo-krzyżowej rdzenia kręgowego →skurcz mm. gładkich naczyń żylnych i rozszerzenie aa. helicinae →wypełnienie ciał jamistych →erekcja)

- przebiega wg schematu: wspięcie na samice = krycie →odruch obejmowania →intromisja = wprowadzenie prącia →ruchy kopulacyjne (bodźce mechaniczne i termiczne działają na ośrodek ejakulacji; po przekroczeniu progu pobudliwości z ośrodku ejakulacji wysyłany jest sygnał (oksytocyna) do efektorów, którymi są mięśnie gładkie prącia) →skurcz mm. gładkich nasieniowodów, przewodu moczo-płciowego i ciał jamistych →ejakulacja = wyrzut nasienia

Ejakulacja może być:

- dopochwowa (przeżuwacze, królik)

- domaciczna bezpośrednia Su, Eq lub pośrednia Ca (nasienie deponowane do przedniego odcinka pochwy, następnie wydzielane przez psa duże objętości płynu z prostaty powodują przepychanie frakcji nasiennej do macicy)

EJAKULAT składa się z plemników zawieszonych w płynie jądrowo-najądrzowym oraz z plazmy czyli osocza nasienia. Plazma nasienia jest w głównej mierze pochodzenia pozajądrowego, a przeważająca jej część jest produkowana w dodatkowych gruczołach płciowych: parzystych gr. pęcherzykowych, nieparzystej prostacie, parzystych gr. opuszkowo-cewkowych.

Transport plemników i ich losy w narządzie płciowym samicy:

1. TRANSPORT BEZPOŚRENI (oddzielenie i wydalenie frakcji nasiennej, fagocytoza, wejście do szyjki)

2. SZYJKA (oddzielenie nieruchomych i uszkodzonych plemników)

3. MACICA (rozpoczęcie kapacytacji, fagocytoza)

4. JAJOWÓD (zakończenie kapacytacji, zwiększona ruchliwość plemników)

5. ZAPŁODNIENIE (reakcja akrosomalna, penetracja oocytu przez plemnik)

Plemniki za pomocą własnej aktywności ruchowej pokonują barierę szyjkową. Pozostała droga plemników jest wspomagana przez antyperystaltyczne skurcze macicy i jajowodu wywoływane przez wydzielaną w trakcie kopulacji oksytocynę i pochodzące z osocza nasienia prostaglandyny. W obrębie jajowodu dodatkową rolę pełni ruch rzęsek nabłonka. Przed zapłodnieniem plemniki wykazują silną aktywacje ruchową, co pozwala im na zbliżenie się do komórki jajowej.

Transport plemników do jajowodów następuję w dwóch fazach: początkowej fazie szybkiego transportu i późniejszej fazie wolnego transportu.

1 FAZA	2 FAZA
kluczową rolę pełnią skurcze narządu płciowego podczas kopulacji	u Ov do 2h po pokryciu zwiększa się liczba plemników w szyjce, a zmniejsza w obrębie pochwy; w szyjce liczba plemników zaczyna się zmniejszać 2-8h po kopulacji
plemniki Bo docierają do jajowodu w ciągu kilku minut, u Ov 5-15min, Su 15min	u Su ejakulacja domaciczna, ale wąskie ujście jajowodowo-maciczne uniemożliwia bezpośrednie wpływanie nasienia do jajowodów, przy czym osocze nasienia nie jest obecne już po 2h od kopulacji

REZERWUARY PLEMNIKÓW

Każdy odcinek narządu płciowego samicy pełni rolę rezerwuaru plemników, które sukcesywnie transportowane są coraz głębiej. U niektórych gatunków istnieją specyficzne odcinki narządu płciowego (np. u Ru szyjka macicy, u Ca krypty endometrialne). Uznaje się, plemniki mogą żyć do ok. 10d, u zwierząt gospodarskich uznaje się, że są to 2-3d.

Tylko niewielka część plemników dociera do jajowodów. ELIMINACJA PLEMNIKÓW następująca w czasie transportu wynika z wstecznego odpływu nasienia oraz fagocytozy plemników przez kom. żerne.

ZAPŁODNIENIE to proces prowadzący do powstania nowego organizmu w wyniku połączenia się gamety żeńskiej (komórki jajowej) i gamety męskiej (plemnika).

Stan macicy i jajowodów w aspekcie zapłodnienia i wczesnej ciąży:

PŁYN JAJOWODOWY	PŁYN MACICZNY = MLECZKO MACICZNE
przesącz surowicy krwi, produkty sekrecji nabłonka	podobny do jajowodowego
zapewnia środowisko dla ukończenia procesu kapacytacji plemników, dojrzewania oocytu, zapłodnienia oraz wczesnego rozwoju zarodka	zawiera substancje niezbędne do rozwoju zarodka

KAPACYTACJA to proces ostatecznego dojrzewania plemników i nabierania przez nie zdolności zapłodnienia podczas przemieszczania się w narządzie płciowym samicy. Istotną rolę pełni kontakt plemników z wydzielinami macicy i < jajowodu. Kapacytacja przygotowuje plemniki do reakcji akrosomalnej. Błony cytoplazmatyczne plemników ejakulowanych mają antygeny powierzchniowe (z dodatkowych gr. płciowych i najądrzy), które stabilizują i usztywniają błony plemnikowe (co zabezpiecza przed przedwczesną reakcją akrosomową). W wyniku kapacytacji dochodzi do usunięcia powyższych antygenów (inhibitorów reakcji akrosomowej) z membran plemnika, co destabilizuje błony, które stajaą się labilne i w większym stopniu przepuszczalne dla jonów wapnia. Dochodzi także do usunięcia niektórych molekuł i odsłonięcia receptorów dla substancji pochodzących z oocytu.

Procesy prowadzące do zapłodnienia to:

1. Przejście plemników przez komórki wieńca promienistego (corona radiata)

2. Kontakt plemników z osłonką przejrzystą (zona pellucida):

1. luźny kontakt

2. wiązanie przez receptory specyficzne gatunkowo

3. Reakcja akrosomowa

to zmiany morfologiczne w główce plemników: →fuzja bł. komórkowej (plazmolemy) z zew. bł. akrosomalną →rozpad połączonych błon →wezikulacja →odsłonięcie całego akrosomu i uwolnienie hydrolitycznych enzymów akrosomalnych (proakrozyna-akrozyna - aktywacja w wyniku połączenia ZPB z ZP2) koniecznych do penetracji wieńca promienistego i osłonki przejrzystej (akrozyna doprowadza do hydrolizy elementów osłonki przejrzystej w tym hydrolizuje białkową część ZP2 i uwalnia w ten sposób ZPB, w dalszej kolejności dochodzi znowu do połączenia ZPB z ZP2, hydrolizy zona pellucida i uwolnienia kompleksu; wielokrotne powtórzenie tych reakcji doprowadza do wytworzenia w osłonce przejrzystej tzw. tunelu zapłodnienia o ø1μm)

4. Penetracja osłonki przejrzystej przez plemnik

5. Kontakt plemnika z powierzchnią jaja

6. Fuzja błon plazmatycznych plemnika i oocytu II-rzędu, wnikniecie plemnika do oolemmy

7. Reakcja korowa = blok przeciw polispermii

Polega na wyrzuceniu z tzw. ziaren korowych enzymów proteolitycznych do przestrzeni okołożółtkowej. Enzymy te powodują częściową proteolizę glikoprotein ZP2 i ZP3 przez co dochodzi do stwardnienia zona pellucida - to zaś uniemożliwia wnikaniu następnych plemników.

NADPŁODNIENIE = ZAPŁODNIENIE WIELOKROTNE (SUPERFECUNDATIO)

Zapłodnienie w czasie jednej rui większej liczby komórek jajowych przy powtarzalnym kryciu jednym lub wieloma samcami tej samej lub różnej rasy. Przypadki takie zdarzają się u zwierząt jajeczkujących wielokrotnie (Fel, Ca), a także u Su stanowiących na fermach o profilu towarowym.

ZAPŁODNIENIE DODATKOWE = ZAPŁODNIENIE CIĘŻARNEJ SAMICY (SUPERFETATIO)

Zapłodnienie jednej lub więcej komórek jajowych w czasie rui występującej we wczesnym okresie ciąży.

SCHEMAT ROZOWJU ZARODKA:

ZYGOTA →BRUZDKOWANIE (kolejne następujące po sobie podziały mitotyczne zygoty) →STADIUM MORULI (↑16blastomerów) →STADIUM BLASTULI = PĘCHERZYKA ZARODKOWEGO (utworzenie się embrioblastu, trofoblastu i blastocelu; hatched blastocyst = wykluwanie się blastocysty) →STADIUM GASTRULI (powstanie trzech listków zarodkowych) →TWORZENIE SIĘ NARZĄDÓW PIERWOTNYCH →ORGANOGENEZA (tworzenie się narządów ostatecznych) →WZROST I RÓZNICOWANIE SIĘ TKANEK, ujawnianie się morfologicznych cech gatunkowych →PŁÓD

(zarodek staje się płodem w momencie zakończenia się organogenezy, czyli wtedy, kiedy wykształcają się narządu ostateczne)

DWA OKRESY PODCZAS ROZWOJU ZARODKA W MACICY:

- PRZEDIMPLANTACYJNY zarodek odżywia się histiotrofowo (pobiera substancje odżywcze z mleczka macicznego)

- POIMPLANTACYJNY (pobiera składniki odżywcze z krwi matki)

IMPLANTACJA= ZAGNIEŻDŻENIE to trwałe połączenia morfologiczne trofoblastu z uległą proliferacji bł.śluzową macicy, zachodzące w pobliżu zarodka. Implantacja kończy się w różnych przedziałach czasowych wczesnej ciąży w zależności od gatunku samicy, zawsze po wykształceniu się nowego narządu - łożyska (bł. płodowych).

GATUNEK ZWIERZĘCIA	DZIEŃ OD ZAPŁODNIENIA
		POCZĄTEK	ZAKOŃCZENIE
BYDŁO	22-25	40-45
KONIE	35-40	95-105
ŚWINIE	13-14	25-26
OWCE	15-16	30-35

Trofoblast może wnikać do błony śluzowej macicy na różną głębokość, dlatego mówimy o implantacji powierzchownej (trofoblast ma ścisły kontakt z nabłonkiem endometrium, ale nie niszy go) i śródmiąższowej (trofoblast wnika w tk. łączną bł. sluzowej macicy niszcząc przy tym nabłonek endometrium). Pierwszy typ występuje u kopytnych, drugi u drapieżnych, gryzoni i naczelnych.

IMPLANTACJA OPÓŹNIONA to przerwa między zapłodnieniem, a zagnieżdżeniem zarodka, zatrzymanie na etapie uwolnionej blastocysty. Embrion rozwija się do blastocysty uwolnionej z osłonki przejrzystej, a potem wchodzi w stan anabiozy (uśpienia). Może wystąpić opóźnienie fakultatywne (powodowane laktacją - mysz, szczur) lub obligatoryjne (powodowane przez niekorzystne warunki środowiskowe -sarna, niedźwiedź, borsuk, kuna, norka). Zjawisko to umożliwia przetrwanie niekorzystnych warunków (okres jesienno-zimowy) i wydania na świat potomstwa w czasie optymalnych warunków żerowania.

ROZWÓJ ZARODKA U BYDŁA:
8-10d	wykluwająca się blastocysta
12-14d	wydłużanie się blastocysty
13-16d	powstanie owodni
ok.18d	zarodek zajmuje długość całego rodu macicznego
ok.20d	zarodek osiąga szczyt rodu przeciwnego
20-26d	początek zagnieżdżania się zarodka
24-28d	uformowanie się omoczni
ok.35d	omocznia wypełnia ciężarny róg
40-45d	zakończenie implantacji
45d	zakończenie organogenezy = zarodek staje się płodem

U SSAKÓW ISTNIEJĄ 4 BŁONY PŁODOWE:
PĘCHERZYK = WORECZEK ŻÓŁTKOWY (SACCUS VITELINUS)	- powstaje najwcześniej z błon płodowych, ale u ssaków ma małe znaczenie, bo szybko zanika - jest wypełniony substancjami odżywczymi, które przedostały się na drodze osmozy przez trofoblast
KOSMÓWKA (CHORION)	- tworzy zewnętrzną warstwę bł. płodowych, która nawiązuje bezpośredni kontakt z bł. śluzową macicy podczas implantacji - powierzchnię kosmówki można podzielić na część pozbawioną kosmków - kosmówka gładka (chorion leave) i cześć pokryta kosmkami (chorion frondosum)
OWODNIA (AMNION)	- powstaje równocześnie z kosmówką - na obwodowej części tarczki zarodkowej, uwypuklają się tzw. fałdy owodniowe, których końce łączą się w szwie owodni, co prowadzi do powstania zamkniętej przestrzeni wokół zarodka - wewnątrz owodni - płyn owodniowy
OMOCZNIA (ALLANTOIS)	- powstaje jako ostatnia bł. płodowa, tworzy się przez uwypuklenie tylnego odcinka jelita pierwotnego i rozrasta się wsuwając się pomiędzy bł. owodniową, a kosmówkową - jama omoczni wypełniona jest wtórnymi wodami płodowymi - płynem omoczniowym, który jest moczem zarodka, a potem płodu - omocznia doprowadza naczynia krwionośne do kosmówki

ŚREDNIA OBJĘTOŚĆ WÓD PŁODOWYCH U BO:
	PŁYN OWODNIOWY	PŁYN OMOCZNIOWY
30d	0,5ml	55ml
40d	20ml	140ml
100d	1,4l	1,2l
220d	2l	4,9l
9m	2,3l	9,8l

ŁOŻYSKO (PLACENTA) ma część matczyną (część endometrium, która wchodzi w kontakt z bł.płodowymi) i część płodową (bł. płodowe).

Funkcje łożyska:

- zapewnia łączność między zarodkiem/ płodem a matką = stworzenie warunków do zaspokojenia potrzeb bytowych nowo tworzącego się organizmu, jak oddychanie, odżywianie

- ochrona zarodka przez wytworzenie wodnego środowiska rozwoju

- umożliwienie wydalania metabolitów

- zapewnienie odrębności immunologicznej zarodka (zapobieganie konfliktowi z systemem obronnym matki)

- przejściowy gr. wydzielania wewnętrznego, produkujący hormony białkowe np. eCG u klaczy, czy hCG u kobiet oraz hormony steroidowe

- u niektórych zwierząt w łożysku magazynowane są substancje odżywcze, np. glikogen u drapieżnych

PODZIAŁ ŁOŻYSK:

1. ze względu na głębokość wnikania kosmków:

- nabłonkowo-kosmówkowe

- łącznotkankowo-kosówkowe

- śródbłonkowo- kosmówkowe

- krwio- kosmówkowe

2. ze względu na umiejscowienie kosmków

- rozproszone

- skupione = liścieniowate

- popręgowe

- tarczowe

ŁOŻYSKO PLACENTA
RZEKOME (P.APPOSITA s. SEMIPLACENTA) u bezdoczesnowców	PRAWDZIWE (P.VERA) u doczesnowców
Ł. NABŁONKOWO-KOSMÓWKOWE (P.EPITHELIOCHORIALIS): - ł. rozproszone kompletne (p. diffusa completa) u koni i osłów - ł. rozproszone niekompletne (p. diffusa incompleta) u świni	Ł. ŚRÓDBŁONKOWO-KOSMÓWKOWE (P. ENDOTHELIOCHORIALIS): - ł. popręgowe (p. zonaria) u mięsożernych
Ł. ŁĄCZNOTKANKOWO-KOSMÓWKOWE (P. SYNDESMOCHORIALIS): - ł. liścieniowate (p.cotyledonaria) u przeżuwaczy	Ł. KRWIO-KOSMÓWKOWE (P. HAEMOCHORIALIS): - ł. tarczowe (p. discoidalis) u gryzoni, owadożernych i naczelnych
	Ł. KRWIO-ŚRÓDBŁONKOWE (P. HAEMOENDOTHELIALIS): - ł. tarczowe (p.zonaria) u królika i świnki morskiej

DOCZESNA (decidua) część bł. śluzowej wchodzącej w kontakt z kosmkami.

ŁOŻYSZCZE (placentoma) liścień = pęczek kosmków + brodawka maciczna

Bo otwarta szyjka, u Eq tak wiotka w rui, ze niewyczuwalna per rectum

receptory dla oksytocyny w macicy zawsze gdy dominują estrogeny, czyli w RUI i ostatnim okresie ciąży; oksytocyna jest wydzielana w czasie kopulacji, a PG są obecne w osoczu nasienia

Łożysko łącznotkankowo-kosmówkowe występuje u przeżuwaczy w ostatnim okresie ciąży, wcześniej nabłonkowo kosmówkowe.

1

---