Dauguma procesų organizme vyksta cikliškai - jie kartojasi. Vienai svarbiausių organizmo funkcijų - dauginimosi - taip pat būdingas cikliškumas. Dauginimosi instinktui sutelktas visas organizmas, bet didžiausi organizmo pokyčiai siejaisi su kiaušidėmis. Lytinis ciklas - tai morfologinių ir fiziologinių pokyčių visuma, vykstanti lytiškai subrendusios patelės organizme nuo vienos ovuliacijos iki kitos. Daugumos žemės ūkio gyvulių patelių (karvės, kiaulės iš dalies - kumelės) lytinis ciklas kartojasi kas 21 parą visus metus.

Esminis skirtumas tarp patino ir patelės yra tai, kad patelės lytinių ląstelių užuomazginis epitelis suformuojamas embrioninio vystymosi metu, o patino gali vystytis ir po gimimo. Tik gimusios telyčios kiaušidėje yra apie 50-100×10³ ovocitų. Dvejų metų amžiaus telyčios kiaušidėje yra apie 5 000 ovocitų, iš jų tik 5-10 potencialiai gali būti apvaisinti, likusieji pasmerkti apoptozei. Kiekvienos folikulų augimo bangos metu pradeda augti apie 20-50 folikulų, bet bangos pabaigoje lieka tik vienas. Jis tampa dominantiniu, bet kiaušialąstės nesubrandina ir greitai suyra. Antros arba trečios folikulų augimo bangos metu susidaro  vadinamasis Grafo folikulas, kuris didumu pranoksta iki jo besiformavusius ir subrandina visavertę kiaušialąstę. Trys folikulų augimo bangos būdingos 2/3 karvių, telyčioms tai retas reiškinys. Karvių, kurioms būdingos trijų folikulų augimo bangos, ciklas yra apie vieną parą ilgesnis, bet laikotarpis nuo rujos pradžios iki ovuliacijos trumpesnis. Kiaušialąstės brendimas baigiasi po ovuliacijos, kiaušintakyje. Visiškai subrendusi kiaušialąstė gali būti apvaisinama maždaug per 5-6 valandas. Neįvykus apvaisinimui, lytinis ciklas kartojasi.

Lytinį ciklą inicijuoja, koordinuoja ir reguliuoja nervų ir endokrininės sistemos. Endokrininės sistemos realizuojamos per biologiškai aktyvias medžiagas - hormonus. Tai - cheminės substancijos, produkuojamos endokrininių liaukų ir transportuojamos krauju. Gimda, chorionas, pagumburis išskiria medžiagas, kurioms šis apibūdinimas netikslus. Tam tikras panašias į hormonus medžiagas gamina įvairių audinių ląstelės. Šios medžiagos difunduoja iki ląstelės taikinio ir vadinamos augimo faktoriais. Kadangi hormonai išskiria į kraujotaką ir veikia organą per receptorius, poveikis specifinis, sąlyginai lėtas. Hormoninis poveikis plinta tokiu greičiu, kokiu kraujagyslėmis teka kraujas. Kraujo tekėjimo greitis priklauso nuo kraujotakos, konkretaus organo būklės, todėl tiksliai negalima nurodyti hormoninio poveikio greičio.

Organai, dalyvaujantys reprodukcinės funkcijos reguliavime

Pagumburis (hypothalamus Pagumburis gamina neurohormonus, stimuliuojančius ar slopinančius pasmegeninės liaukos funkciją. Lytinės funkcijos reguliavime svarbiausias gonadotropinis liberinas (GnRh), kurio funkcija - reguliuoti pasmegeninės liaukos priekinės dalies funkciją, atsakingą už gonadotropinų sintezę. GnRh - tai peptidas, sudarytas iš 10 amino rūgščių, organizme suyrantis per kelias minutes. Šio neurosekreto gamybą reguliuoja įvairios smegenų dalys. Pasmegeninės liaukos atsakas į GnRh poveikį priklauso nuo apšvietimo, steroidų koncentracijos, tešmens stimuliavimo, individualių paveldimų savybių. Pastebėta neigiama senatvės, streso, nepakankamos mitybos įtaka GnRh sintezei. Šia aplinkybe gali būti aiškinami lytinio ciklo funkciniai sutrikimai.

Pasmegeninė liauka. Ji yra arti smegenų pagrindo, kaukolės įduboje, vadinamoje turkiškuoju balnu. Anatomiškai liauka skirstoma į tris dalis - priekinę - adenohipofizį, vidurinę ir užpakalinę. Karvių labai gerai išreikšta vidurinė liaukos dalis. Lytinės sistemos reguliavime dalyvauja tik priekinė dalis. Joje yra penkių rūšių ląstelės ir jos gamina šešių tipų hormonus: somatotropinus, tiretropinus, kortikotropinus, melanotropinus, laktotropinus ir gonadotropinus. Lytinės funkcijos reguliavimui svarbiausi yra gonadotropinai - liuteinizuojantis hormonas (LH) ir folikulus stimuliuojantis hormonas (FSH).

FSH yra pagrindinis mažųjų folikulų gyvybingumą palaikantis veiksnys, apsaugantis juos nuo atrezijos (degeneracijos). Šio hormono įtakoje vyksta folikulų augimas ir brendimas. Liuteinizuojantis hormonas užtikrina pasirinktinį folikulų brendimą. Šio hormono įtakoje, kartu su FSH, folikuluose padidėja steroidų sekrecija. Padidinta LH koncentracija (kokia karvėms yra lytinio ciklo pabaigoje) sukelia subrendusių folikulų trūkimą - ovuliaciją.

Kankorėžinė liauka. Liauka gamina seratonino darinį melatoniną. Jis atsakingas už organizmo cirkadinį ciklą ir organizmo lytinį formavimąsi. Melatonino  produkcija sustiprėja tamsoje.  Kankorėžinė liauka reguliuoja reprodukcinę funkciją per pagumburį, slopindama GnRh sintezę. Žmonėms melatonino receptoriai nustatyti kiaušidėse, todėl manoma, kad šis hormonas gali turėti įtakos reprodukcijai tiesiogiai per kiaušides.

Kiaušidės. Apsiveršiavus, iki funkcinio aktyvumo pradžios, kiaušidės yra lazdyno riešuto arba pupelės dydžio. Dominantinis folikulas (ankstyvasis) susiformuoja apie 10-12 parą po veršiavimosi. Tolesnis folikulo vystymasis priklauso nuo karvės imuninės būklės, organizmo apsirūpinimo energija, ar kitų komplikuojančių veiksnių. Įprastai, ovuliavus dominantiniam folikului, susiformuoja geltonasis kūnas, aktyvinantis reprodukcinę funkciją. Tokiu atveju, apie 25-28 parą, po veršiavimosi galima tikėtis nustatyti priešovuliacinį folikulą. Paprastai jo skersmuo yra apie 17 mm. Pirmoji ovuliacija po veršiavimosi įvyksta apie 30-35 parą. Jei ankstyvasis folikulas atrezuojasi, formuojasi viena ar kelios folikulų augimo bangos, be dominantinio folikulo susidarymo. Karvė nerujoja - anestrus būklė po atvedimo. Folikului neovuliavus, susidaro jo cista - persistuojantis darinys, pagal echogeninę sandarą panašus į ovuliacinį folikulą. Esant neaktyvioms kiaušidėms, sutrikus reguliacijai, jos jaučiamos kaip kieti dariniai ir nenustatoma echogeninių darinių.

Svarbiausi yra kiaušidžių dariniai - folikulai ir geltonasis kūnas, atsakingi už steroidų sintezę. Lytinio ciklo pirmoje pusėje vyrauja progesteronas. Daugiausia šio hormono pasigamina geltono kūno liuteininėse ląstelėse. Karvių antinksčiuose ir placentoje progesterono pasigamina nedaug. Į organus efektorius progesteronas nunešamas krauju, susijungęs su globulinais. Pagrindinė progesterono funkcija yra paruošti gimdą embriono implantacijai - skatinti vaskularizaciją, slopinti gimdos peristaltiką ir blokuoti lytinį ciklą. Su estrogenais progesteronas reguliuoja karvės elgseną rujos metu, turi įtakos tešmens alveolių vystymuisi. Geltono kūno ląstelės veršingumo metu gamina į insuliną panašų hormoną - relaksiną. Jo funkcija - slopinti gimdos motoriką. Prieš veršiavimąsi relaksino įtakoje atsiveria gimdos kaklelis ir atsipalaiduoja makšties sienelės. Folikule subręsta patelės pradas - kiaušialąstė.

Endokrininė folikulų funkcija - estrogenų sintezė. Estrogenai sintetinasi folikulinėse ląstelėse (granuliozinėse) iš pirmtakų, kuriais yra androgenai. Šie hormonai atsakingi už karvės antrinių lytinių požymių ir tešmens išsivystymą, moduliuoja karvės elgesį rujos metu, skatina gimdos motoriką, atpalaiduoja gimdos kaklelį, per pagumburį reguliuoja LH ir FSH produkciją. Karvėms estrogenai siejasi su kūno masės pokyčiais. Didesnės masės karvėms nustatoma daugiau estrogenų. Granuliozinės ląstelės sintetina specifinius proteinus inhibiną, aktyviną ir folistatiną. Inhibinas (karvės organizme nustatomas inhibinas A) patenka į veninį kraują, slopina FSH sintezę ir palaiko tam tikrą augančių folikulų skaičių kiaušidėje. Inhibino ir aktivino struktūra panaši, t. y. sudaryta iš dviejų subvienetų, kurie šiuose skirtinguose baltymuose išdėstyti skirtinga seka. Folistatinas suriša aktiviną ir reguliuoja FSH išskyrimą.

Gimda. Gimdos gleivinėje sintetinasi riebalų rūgščių (arachidoninės) darinys - prostaglandinai. Juos sintetina daugelis audinių ir praktiškai visos branduolės ląstelės. Prostaglandinai pasižymi parakrininiu veikimu. Prostaglandinas F2_α dalyvauja ovuliacijoje, tirpina geltoną kūną.

Periodas po veršiavimosi yra septinis. Mikroorganizmai į gimdos spindį patenka veršiavimosi metu. Gimdos fiziologinė pusiausvyra priklauso nuo to, kiek patenka mikroorganizmų, jų rūšies (virulentiškumo) organizmo atsparumo. Dažniausiai klinikiniu metritu karvės suserga dviejų savaičių laikotarpiu po atvedimo. Penktadaliui sirgusiųjų liga užsitęsia ir pereina į klinikinį endometritą. Pusei sirgusiųjų gimdos infekcijomis 60 parų po atvedimo gimdos spindyje nustatomi neutrofilai - tai reiškia, kad karvė serga lėtiniu endometritu.

Gimda atsakinga už „embriono pažinimą" ir vystymosi palaikymą. Infekcija iškraipo endokrininę funkciją, sutrikdydama prostaglandinų sintezę. Gimdos infekcija siejasi su pailgėjusia liuteinine funkcija.

Placenta. Karunkulo ląstelės gamina steroidus - progesteroną ir estrogenus. Placentos progesterono vaidmuo, kaip ir geltonojo kūno progesterono, - slopinti pasmegeninės liaukos funkciją ir veršingumo laikotarpiu slopinti lytinį ciklą. Estrogenai sintetinami iš pirmtakų - vaisiaus androgenų ir placentos progesterono. Placentinių estrogenų koncentracija didėja veršingumo pabaigoje. Jų vaidmuo - antagonizmas progesteronui: stimuliuoti gimdos mioepitelį ir blokuoti progesterono atpalaiduojantį poveikį. Kitaip tariant, placentiniai estrogenai ruošia gimdą veršiavimuisi.  Kotiledono specifinės dvibranduolės ląstelės (sincicijos) gamina placentinį laktogeną - panašų augimo ir prolaktino hormonus. Jie turi įtakos vaisiaus augimui ir pieno sintezei. Pastebėta, kad pieningesnės karvės turi šio hormono daugiau. Karvės organizme šios ląstelės gamina kitą medžiagą - specifinį baltymą (proteiną B). Jis yra vienas iš diskretinių veršingumo signalų. Šio baltymo funkcija - slopinti galimą geltonojo kūno regresiją ir palaikyti veršingumą ankstyvuoju nėštumo periodu. Trofoblasto ląstelės, iš kurių kilęs chorionas ir formuojasi kotiledonas, gamina hormoną, kuris dalyvauja identifikuoja veršingumą - chorioninį gonadotropiną. Šie hormonai nustatyti tik primatų ir arklinių šeimos gyvūnams. Kumelių chorioninis gonadotropinas karvei veikia kaip pasmegeninės liaukos gonadotropinai, daugiau FSH, o žmonių kaip LH.

Augimo veiksniai

Organizmo vientisumo reguliavimo sistemos įvairios ir gali būti realizuojamos per specifinius proteinus, autokriniškai ir parakriniškai veikiančios ląstelių dauginimąsi ar audinio transformaciją (pavyzdžiui folikulo virtimą į geltonąjį kūną). Reprodukcinės funkcijos reguliavime aktyviai dalyvauja granuliozinių ląstelių producentai - inhibinas, aktyvinas, insulininis augimo faktorius (IGF). Šis baltymas arba somatomedinas sekretuojamas daugiausia kepenyse, veikiant augimo hormonui. IGF chemine sudėtimi panašus į proinsuliną ir reguliuoja ląstelių dauginimąsi, o medžiagų apykaitai pasižymi į insuliną panašiu poveikiu. Šis veiksnys turi įtakos slopinant ląstelių apoptozę. In vitro augimo faktorių įtakoje keičiasi folikulų theca sluoksnio ląstelių jautrumas LH ir FSH. Skirtingai nuo insulino, IGF gali produkuoti kelių rūšių audiniai. Reprodukcinei funkcijai reguliuoti turi įtakos relaksininis faktorius. Karvių organizme jis veikia kaip relaksinas. Geltono kūno regresijos procese dalyvauja transformuojantis augimo faktorius. Jis turi įtakos geltonkūnyje išbujoti fibroblastams. IGF įtakoje padaugėja ankstyvųjų embrionų, besivystančių į blastocistos stadiją.

Lytinio ciklo reguliavimo mechanizmas

Karvių lytinis ciklas estrinis. Jo pabaigoje formuojasi elgesio lytinė dominantė (oestrus) ir įvyksta ovuliacija. Kergimas nulemiamas elgesio lytinės dominantės, o sėklinimas - ovuliacijos laiko. Rujos trukmei įtakos turi paveldimumas, pieningumas, mityba, amžius, laikymo būdas, bendras sveikatingumas. Estrogenai yra tik stimulas rujai būdingam elgesiui sukelti, be ne tiesiogiai rują sukeliantis veiksnys.

Padidinta estrogenų koncentracija lemia gonadotropinų bangą, kurie rišasi su dominuojančio folikulo paviršiumi ir sukelia ovuliaciją. Veikiant estrogenams sustiprėja gimdos motorika, prasiveria gimdos kaklelis ir jame sustiprėja gleivių sekrecija. Gimdos kaklelio gleivės vaidina ypatingą reikšmę karvėms apsivaisinant, nes natūraliai sperma patenka į distalinę makšties dalį ir kaklelį.

Rujos metu estrogenų koncentracija pasiekia maksimumą. Estrogenų įtakoje intensyvėja sintezuojami procesai gimdos ląstelėse, stimuliuojama gimdos hipertrofija. Estrogenų įtakoje gimdos epitelis ima sintetinti prostaglandinus. Jie dalyvauja plyštant folikulo sienelei, ovuliacijos metu. Pagrindinė jų funkcija - stimuliuoti kiaušidės neuromuskulinę sistemą, kuri yra esminės ovuliacijos mechanizmas. Ovuliacija įvyksta per 5-15 minučių. Trūkstant prostaglandinų, subrendusi kiaušialąstė lieka folikule. Karvių ovuliacija įvyksta praėjus 24-30 valandų nuo rujos pradžios. Lytinio ciklo reguliavimas vyksta per pagumburio-pasmegeninės liaukos - kiaušidžių ašį. Lytinio ciklo eigoje LH ir FSH išsiskiriamas toniškai ir bangomis. LH koncentracija kinta lytinio ciklo eigoje, bet ji nepastovi ir „virpa" maždaug valandą. Šių hormonų toninis išskyrimas kontroliuojamas atgaliniu neigiamu gonadiniu ryšiu. Kiaušidžių hormonai, kurių sintezė padidėja veikiant GnRh, slopina pagumburio funkciją ir toninį LH išskyrimą. Lytinio ciklo pabaigoje, maksimaliai padidėjus estrogenų koncentracijai, suaktyvėja pagumburio funkcija. Padidinta GnRh koncentracija sukelia priešovuliacinę LH ir kiek mažesnę FSH bangą, o tai lemia ovocito subrendimą ir ovuliacijos refleksą, vadinamąjį teigiamą tiesioginį reguliacinį ryšį. Priešovuliacinė banga LH ir FSH banga kyla 24-30 valandų iki ovuliacijos. Po LH ir FSH bangos estrogenų koncentracija mažėja ir karvės rujos požymiai silpnėja. LH bangai turi įtakos nervinė reguliacija. Kergimas prailgina LH bangos trukmę. Varputės stimuliacija pagreitina ovuliaciją, skatina gimdos kaklelio prasivėrimą ir paankstina priešovuliacinę LH bangą.

Trūkusio folikulo vietoje formuojasi geltonasis kūnas. Jame yra dviejų tipų steroidus gaminančios ląstelės. Mažosios liuteininės ląstelės sekretuoja progesteroną veikiant LH, o didžiosios - spontaniškai. Didesnis kiekis progesterono pasigamina didžiosiose liuteininėse ląstelėse. Geltonas kūnas yra progesterono ir relaksino šaltinis. Progesteronas slopina pagumburio funkciją, todėl mažėja gonadotropinų sintezė. Dėl aukštos progesterono ir mažos gonadotropinų koncentracijos nevyksta intensyvus antralinių folikulų vystymasis. Relaksinas būtinas ne tik veršingumui palaikyti, bet ir laktacijai pradėti. Relaksinas randamas visuose kiaušidžių audiniuose, ne tik geltonajame kūne. Manoma, kad prostaglandino F_2α liuteolitiniam poveikiui veršingumo metu susiformavęs geltonasis kūnas atsparus. Lytinio ciklo geltonasis kūnas lizuojasi būtent šio prostaglandino įtakoje. Prostaglandinas reguliuoja lytinio ciklo trukmę. Jo metu, išreikšto geltonkūnio gyvavimo laikotarpis - geltonkūnio fazė - karvėms tęsiasi apie 16-17 parų. Likusiu lytinio ciklo metu kiaušidėse vyrauja folikulas ir šis laikotarpis vadinamas folikuline faze.

Folikulų vystymasis prasideda embrionio periodo pradžioje. Augimas iš užuomazginio epitelio prasideda nuo lytinės brandos. Folikulo raidą užtikrina folikulo išorinių ląstelių (theca) ir vidinių, kiaušialąstę (granulosa) supančių ląstelių vystymasis. Folikulų augimas baigiasi atrezija ir kiaušialąstės užuomazgos apoptoze arba ovuliacija. Folikulas degeneruoja dėl išorinių ir vidinių ląstelių iškreipto atsako į gonadotropinų stimuliaciją. Atsakas priklauso nuo hormonų ir augimo veiksnių santykio. Tik nedaugelio folikulų raida baigiasi ovuliacija. Karvėms dominuojantį folikulą (būsimąjį Grafo) iš vieno ar dviejų, esančių kiaušidėje, galima indentifikuoti likus 3 paroms iki rujos pradžios.

Visi didesni kaip 2 mm folikulai pradeda augti, prasidėjus jų augimo bangai. Kai tik iš šių folikulų išsiskiria dominuojantis, masinis folikulų augimas slopinamas. Antraliniai folikulai vystosi iš preantralinių, veikiant gonadotropinams. Lytinio ciklo pradžioje ir viduryje pastebimai kyla FSH bangos, sutampančios su folikulų augimo bangomis. Antraliniai folikulai intensyviai gali vystytis tik esant hormonų įtakai, todėl visose folikulų augimo bangose randami įvairaus išsivystymo ovocitai. Pas karves, turinčias tris folikulų augimo bangas, pirmos ir antros folikulų augimo bangos metu besivystančios kiaušialąstės degeneruoja įvairiose vystymosi fazėse, antrinis ovocitas nesubręsta. Folikulų atrezija ir degeneracija priklauso nuo aukštos progesterono koncentracijos. Tik sumažėjus šio steroido, neslopinamas LH išskyrimas ir vyksta tolimesnis folikulo vystymasis. Trečios folikulų augimo bangos metu subrandinamas antrinis ovocitas, ovuliacijos metu virstantis į visavertę kiaušialąstę. Jo brendimas taip pat susietas su aukšta FSH banga.

Karvių folikulas gali susiformuoti per visą kiaušidžių plotą, išskyrus kraujagyslių ir nervų patekimo vietą (hilus). Skiriasi dešinės ir kairės kiaušidžių aktyvumas. Pastebėta, kad pirmasis veršingumas dažniausiai prasideda dešiniajame rage (55,8 proc.). Dešinėje kiaušidėje dažniausiai nustatomi geriau išreikšti folikulai ir geltonieji kūnai (54,5-62,5 proc.). Panašiu santykiu ovuliacija įvyksta dažniau priešingoje kiaušidėje nei buvo veršingumas. Folikulai tos pusės kiaušidėje, kurioje buvo veršingumas, yra mažesni nei priešingos pusės kiaušidės. Karvės, kurių kiaušidėse folikulas subrendo priešingoje pusėje nei buvo veršingumas, apsivaisina geriau nei tos pačios pusės. Veršingų karvių dešinėje kiaušidėje geltonasis kūnas nustatomas apie 66 proc. atvejų. Pastebėta, kad šis fenomenas geriau išreikštas tarp pieninių karvių.

V. Žilaitis

Mano ūkis, 2013/05