مباحث مربوط به تولید اسپرم و دستگاه تناسلي در دام ها

فصل ۱
آناتومي دستگاه تناسلي
« The Male Reproductive System »
سيستم مجاري شامل مجاري آوران در داخل بيضه ها، مجاري جنب بيضه، مجراي و ابران و مجراي خروج ادرار (ميز راه) در خارج از بيضه ها است. منشاء جنين بيضيه ها طنابهاي جنسي اوليه برآمدگي تناسلي مي باشد، در حاليكه مجاري تناسلي حيوان نر از مجاري ولفين منشاء مي‌گيرند.
۱- Testes بيضه ها: همانطور كه در حيوان ماده تخمدان ها اندامهاي اوليه توليد مثل هستند، بيضه ها نيز اندامهاي اوليه توليد مثل در حيوان نر مي باشند. بيضه ها به اين دليل اندامهاي اوليه توليد مثل هستند كه سلولهاي جنسي نر (اسپرماتوزيدها) و هورمونهاي جنسي نر (آندروژنها) را توليد مي كنند. تفاوت بيضه ها و تخمدانها از اين جهت است كه تمام سلولهاي جنسي بالقوه در هنگام تولد موجود نيست.
سلولهاي زاينده موجود در مجاري اسپرم ساز دستخوش تقسيمات سلولي مداوم شده و اسپرمهاي جديدي را در تمام طول عمر توليد مثل طبيعي حيوان نر تشكيل مي دهند. فرق ديگر بيضه ها و تخمدانها در اين است كه بيضه در داخل بدن نمي مانند و وارد كيسه بيضه مي شوند، در ناحيه اي به نام ناميدئي انيگوئينال (Inguinal Kegiol) آويزان است.
پايين آمدن بيضه ها به اين دليل اتفاق مي افتد كه كاهش چشمگيري در طول رباطي كه از ناحيه مضبني امتداد يافته و به دم جنب بيضه متصل مي شود، بوجود مي آيد. كوتاه شدن به اين دليل اتفاق مي افتد كه سرعت رشد اين رباط به اندازه سرعت رشد ديواره بدن نيست. بيضه ها نزديك مجراي مضبني كشيده شده و فشار شكمي به عبور آنها از طريق اين مجرا و ورود آنها به داخل كيسه بيضه كمك مي كند. پايين آمدن بيضه ها تحت كنترل هورمونهاي گونا در تروبيك و آندرودها مي باشد.
بيضه گاو نر ۱۰ تا ۱۳ cm طول و ۵ تا ۵/۶ cm عرض و ۳۰۰ تا ۴۰۰ gr وزن دارد.
در برخي موارد يك يا هر دو بيضه به دليل نقص رشد به داخل كيسه بيضه وارد نمي شود. اگر هر دو بيضه پايين نيايد، نهان بيضه دو طرفه و اگر يك بيضه پايين بيايد، نهان بيضه يك طرفه ناميده مي شود. كه در نهان بيضه دو طرفي دام عقيم است ولي يك طرفي عقيم نمي باشد. و معمولاً بارور كننده است. نهان بيضگي را مي توان با عمل جراحي و دارو اصلاح نمود ولي اين كار در دامهاي مزرعه اي توصيه نمي شود، زيرا ممكن است يك نقص ژنتيكي عامل آن باشد و ارث باشد.
دستگاه توليد مثل حيوان نر در برگيرنده اندامهاي توليد مثل اوليه، ثانويه و پيوست (غدد ضميمه جنسي) كه اندامهاي اوليه و ثانويه خود شامل قسمت هاي زير مي باشند:
كيسه بيضه، بند بيضه، بيضه ها قضيب، غلاف قضيب، سيستم مجاري حيوان نر، غدد وزيكولي، غده پروستات، غدد پيازي، پيشابراهي.
ساختمان دروني بيضه: بخش دروني بوسيله غشاهاي فيبري يا ديواره هايي به نام Septum به بخشهايي تقسيم شده كه لوبول Lobule خوانده مي شود، هر لوبول در برگيرنده تعدادي لوله اسپرم ساز (تا ۴ عدد) است كه درون يك بافت پيوندي داراي رگهاي خوني، اعصاب و سولهايي به نام لايه يك (Leydic) قرار دارند. طول هر لوله اسپرم ساز كه كاملاً حالت پيچشي (Convoluted) دارد، ۳۰۰ تا cm 70 و قطر آن همانطور كه گفته شد ۰/۲ mm يا ۲۰۰ است. ديواره دروني هر لوله اسپرم ساز داراي اسپراتوگوني و سرتولي است. اسپرماتوگوني ها به اسپرم تبديل مي شوند و سلولهاي سرتولي، مواد غذايي را در اختيار اين سلولهاي جنسي قرار مي دهند.
بيضه ها بوسيله يك لايه سروزي به نام غشاي مهبلي پوشيده شده اند. لايه خارجي بيضه ها غشايي سفيد و نازك از بافت همينه قابل ارتجاع است به نام غشاي آلبوژينه بيضه كه بلافاصله در زير سطح آن رگهاي خوني زيادي وجود دارد. زير لايه خارجي بيضه، لايه پارانشيمي قرار دارد. لايه پارانشيمي زرد رنگ بوده و توسط ديواره ناقصي از جنس بافت همينديه بخش هايي تقسيم شده است. مجاري موجود در داخل موجود در داخل اين بخش‌ها لوله هاي اسپرم ساز ناميده مي‌شوند.
لوله هاي اسپرم از طنابهاي اوليه جنسي بوجود آمده و حاوي سلولهاي زاينده (اسپرماتوگونيومها) و سلولهاي تغذيه كننده ( Sertoli cells ) مي باشند. لوله هاي اسپرم ساز كوچك و پيچ خورده بوده و تقـريباً ۲۰۰ قطر دارند. مـجاري اسپرم ساز موجود در يـك جفت
بيضه گاو بطور تخميني حدود ۵ طول دارند و اين مجاري ۸۰% وزن بيضه را تشكيل مي دهند.

۲- كيسه بيضه و بند بيضه Scrotum and Spermatic Cord :
كيسه بيضه، كيسه اي است دو بخشي كه بيضه ها را در بر مي گيرد و در بيشتر گونه ها در ناحية كشاله دارن و بين پاهاي عقب قرار گرفته است. منشاء جنيني كيسه بيضه و لبهاي بزرگ فرخ در حيوان ماده يكي است.
كيسه بيضه از يك لايه خارجي ضخيم كه داراي تعداد زيادي غدد بزرگ عرق و چربي است تشكيل مي شود. اين لايه خارجي با يك لايه از رشته هاي عضلاني صاف به نام دارنوس كه داراي بافت همينه پراكنده است، پوشيده مي باشد.
پرده دارتوس كيسه بيضه را به دو كيسه تقسيم نموده كه در انتها هر كيسه به غشاي مهبلي متصل مي شود.
بند بيضه، بيضه را به سرخرگها Internal Spermatic Artery ، سياهرگها Spermatic Vein و اعصاب بيضه ارتباط مي دهد. بعلاوه بند بيضه از رشته هاي عضلاني صاف، بافت هميزو قسمتي از مجراي و ابران تشكيل شده است. بند بيضه، بيضه ها را در محل خود نگه مي دارند و در تنظيم درجه حرارت بيضه ها بطور مشترك عمل مي كنند.

۳- جنب بيضه Epididymis :
جنب بيضه يا اولين مجراي بيروني خارج شده از بيضه، به صورت طولي به سطح بيضه كاملاً چسبيده است و همراه بيضه در داخل غشاي مهبلي قرار گرفته است. اين مجراي پيچ خورده منفرد با يك قسمت اضافي از لايه آلبوژينه بيضه پوشيده شده است. سر جنب بيضه ناحيه عريضي در بالاي بيضه است كه در آن ۱۲ تا ۱۵ مجراي كوچك (آوران) به يك مجراي منفرد وارد مي‌شود. بدنه epididymis كه به موازات محور طولي بيضه قرار گرفته است، مجراي منفردي است كه به دم جنب بيضه مربوط مي شود.
كل طول اين مجراي پيچ خورده در گاو نر حدود ۳۴ متر مي باشد. مجراي دم بيضه از مجراي بدنه آن قطورتر است. ساختمان جنب بيضه و ديگر مجاري خارجي (مجراي وابروان منبر راه) شبيه قسمت لوله‌اي مجراي تناسلي حيوان ماده است.
پس از لايه سروزي (لايه خارجي)، يك لايه عضلاني صاف (مياني) و يك لايه پوششي (داخلي ترين لايه) وجود دارد. وظايف جنب بيضه عبارتند از انتقال تغليظ، ذخيره و بلوغ اسپرم‌ها.
جنب بيضه به عنوان يك مجرا با خارج شدن از بيضه، محل اسپرمها را بر عهده دارد. اين زمان انتقال در گاو نر ۹ تا ۱۱ روز مي باشد. انزالها مكرر باعث افزايش سرعت انتقال اسپرم به ميزان %۱۰ تا %۲۰ مي شود. چندين عامل در حركت اسپرمها از ميان جنب بيضه دخالت دارند. عامل اول فشار ناشي از توليد اسپرمهاي جديد است. عامل ديگر فشار خارجي ايجاد شده توسط اثر مالشي بر روي بيضه ها و جنب بيضه كه در حين حركت طبيعي حيوان اتفاق مي افتد. در حين انزال در اثر حركات دوري مجراي خروج ادرار (ميز راه)، در لايه ماهيچه اي صاف اپيديديم نيز اين حركات ايجاد مي شود و اندكي فشار – ايجاد مي شود و در نتيجه اسپرماتوزيوئيدها فعالانه از جنب بيضه به مجراي و ابروان و سپس به ميز راه هدايت مي شوند.
وظيفه ديگر اپيديديم، تغليظ اسپرماتوزوئيدها است. اسپرماتوزوئيدهايي كه از بيضه وارد اپيديديم مي شوند نسبتاً رقيق هستند (تقريباً ۱۰۰ ميليون در هر ml). اين اسپرماتوزوئيدها در جنب بيضه تا حدود ۴ ميليارد در ml تغليظ مي شوند. عمل تغليظ به اين صورت انجام مي گيرد كه مايعاتي كه اسپرماتوزوئيدها را در داخل بيضه ها به حالت تعليق نگه مي دارند، توسط سلولهاي پوششي جنب بيض جذب مي شود. جذب اين مايعات بطور عمده در سر جنب بيضه و تقريباً انتهاي بدنه جنب بيضه (اپيديديم) صورت مي گيرد.
وظيفه سوم اپيديديم ذخيره اسپرماتوزوئيدهاي تغليظ شده در ناحيه دم است. اپيديديم يك گاو نر بالغ ممكن است حاوي ۵۰ تا ۷۴ ميليارد اسپرماتوزوئيد باشد. شرايط موجود در دم جنب بيضه براي حفظ قابليت بقاي اسپرمها در دوره اي طولاني، بهترين شرايط است. PH پايين، ويسكوزيته بالا، غلظت بالاي Co2، نسبت بالاي پتاسيم به سديم، تأثير تستوسترون و احتمالاً عوامل ديگر باعث كاهش متابوليسم اسپرماتوزوئيدها و در نتيجه افزايش طول عمر آن مي شود. كه براي مدتي حدود ۶۰ روز مي باشد.
نكته ديگر اين است بعد از يك دوره استراحت جنسي طولاني، چند انزال اول ممكن است حاوي درصد بالايي از اسپرماتوزوئيدهاي نابارور باشد.
وظيفه بلوغ اسپرماتوزوئيدها هم به عهده اپيديديم است. اسپرماتوزوئيدهايي كه بعد از تشكيل از طريق مجاري آوران وارد سر جنب بيضه مي شوند، فاقد قدرت باروركنندگي و تحرك هستند. با عبور اين اسپرمها از ميان جنب بيضه، قدرت تحرك و باروري آنها افزايش مي يابد. اگر دو انتهاي دم اپيديديم بسته شود ميزان باروري نزديك ترين اسپرماتوزوئيدها به بدنه جنب بيضه به ميزان ۲۵ روز افزايش مي يابد و چنين به نظر مي رسد كه افزايش توانايي باروري اسپرم در دم جنب بيضه اتفاق مي افتد.

۴- مجراي و ابران و ميز راه Yalderam and Urethra :
مجاري و ابران يك جفت لوله‌اند كه از قسمت انتهايي دم هر جنب بيضه سرچشمه مي‌گيرند و اصولاً توسط چين خوردگيهاي پرده صفاق در جاي خود نگهداشته مي شوند.
مجراي و ابران پس از عبور از بند بيضه، از طريق مجراي مضبني به ناحيه لگني يعني جايي كه با قسمت ابتدايي ميز راه در نزديكي سوراخ مثانه يكي مي شود، وارد مي شوند. انتهاي بزرگ شده مجراي و ابران در نزديكي ميز راه آمپول نام دارد. مجراي و ابران يك لايه عضلاني صاف و ضخيم در ديواره خود دارد و اين لايه باعث مي شود كه تنها وظيفه اش انتقال اسپرم باشد. بعضي معتقدند كه مني براي مدت كوتاهي در آمپول ذخيره مي شود.
ميز راه مجراي منفردي است كه از محل اتصال آمپول به انتهاي قضيب امتداد مي يابد. اين مجرا، يك مجراي دفعي براي ادرار و مني بشمار مي رود. در حين انزال در گاو، مخلوط كاملي از اسپرمهاي خارج شده از مجراي و ابران و جنب بيضه به علاوه مايعات غدد ضميمه جنسي موجود در قسمت لگني ميز راه به شكل مني وجود دارد.
۵- غدد ضميمه:
غدد ضميمه جنسي در امتداد قسمت لگني ميز راه قرار گرفته و داراي مجاري مي باشد كه ترشحات آنها را به داخل ميز راه تخليه مي كنند. اين غدد شامل غدد وزيكولي، غده پروستات و غدد پيازي، براهي مي باشند و قسمت اعظم حجم مايع مني را تشكيل مي دهند. به علاوه ترشحات اين غدد حاوي محلولي از بافرها، مواد مغذي و ديگر مواد مورد نياز براي تامين بهترين ميزان تحرك و باروري اسپرم مي باشند.

الف) غدد وزيكولي Yesicular Glands :
در گذشته گاهي به غلط به آنها كيسه هاي مني گفته مي شده است. يك جفت غده لوله هستند كه بخاطر داشتن ظاهري برجسته به راحتي شناسايي مي شوند. اين غدد از نظر ظاهري به خوشه انگور شبيه هستند. طول آن در گاو حدود ۱۳ تا ۱۵ cm است. اين غدد در محل دو شاخه شدن آمپول يعني جايي كه آمپول يا ميز راه يكي مي شود باز مي شوند و در گاوهاي نر بيش از نيمي از كل حجم مايع مني را تشكيل مي دهد. تعدادي از تركيبات موجود در ترشحات غدد وزيكولي در هيچ جاي ديگر بدن به اين ميزان يافت نشده است. دو نمونه از اين تركيبات فروكتوز و سوربيتول هستند. كه منابع اصلي براي اسپرماتوزوئيدها هستند. فسفات و كربنات هم در اين ترشحات هست و از نظر محافظت اسپرم در مقابل تغييرات PH اهميت دارند. زيرا تغييرات PH براي اسپرماتوزوئيدها بسيار مضر و خطرناك است.

ب) غده پروستات Prostate Cylard :
غده پروستات، غده منفردي است كه در اطراف امتداد ميز راه، درست در قسمت خلفي مجاري خروجي غدد وزيكولي قرار گرفته است. بدنه پروستات در گاو و اسب قابل لمس مي‌باشد. در اكثر گونه ها اين غده سهم اندكي از مايع مني را تشكيل مي دهد. ترشحات غده پروستات از نظر يونهاي معدني مانند سديم، كلر، كلسيم و منيزيم كه همگي بصورت محلولند غني است.

ج) غدد پيازي – پيشابراهي Bulbourethral Ylandr :
يا غدد كولپر يك جفت هستند كه در امتداد مجراي ادراري نزديك نقطه اي كه از لگن خارج مي شود، قرار دارند. اين غدد از نظر اندازه و شكل در گاو نر بشكل گردو مي باشند. و در گاو حجم حجم اندكي از مايع مني را تشكيل مي دهد و محل آن در عضله پيازي – اسفنجي مي‌باشد. اين ترشحات بلافاصله قبل از جفت گيري به صورت قطره قطره از غلاف قضيف خارج مي شود.

۶- قضيب Penil :
قضيب اندام جفت گيري حيوان نر است كه در قسمت پشتي و اطراف ميز راه از نقطه اي كه اين مجرا لگن را ترك مي كند، تشكيل مي شود. سوراخ خروجي ميز راه در انتهاي آزاد قضيب قرار دارد. در قضيب گاو، يك خميدگي S شكل وجود دارد كه به آن اجازه مي دهد تا كاملاً به داخل بدن جمع شود. عضلات منفيض كننده قضيب هم در اين قسمت هست كه با انقباض آنها Penis به داخل بدن جمع مي شود (بعد از erection) و به حالت اوليه بر مي گردد. اين عضلات از مهره هاي ناحيه دنبالچه سرچشمه گرفته و با قسمت شكمي بيضه، درست در قسمت خميدگي S شكل در تماس مي باشند. سر آلت تناسلي (glems) كه انتهاي آزاد قضيب را تشكيل مي دهد به اعصاب حسي مجهز است و قابل ارتجاع و داراي اندكي بافت نعوظي است.

۷- غلاف قضيب Prepuce :
غلاف قضيب در واقع در هم رفتگي پوست كه انتهاي آزاد قضيب را بطور كامل در بر مي‌گيرد. منشاء جنيني غلاف قضيب و لبهاي كوچك فرج در حيوان مايع يكي است. غلاف قضيب را مي توان به يك قسمت قبل آلتي يا چين خوردگي بيروني‌تر و يك قسمت آلتي يا چين خوردگي داخلي تر تقسيم نمود. سوراخ غلاف قضيب توسط موهاي بلند و خشن احاطه شده است.