Influence of the type of higher nervous activity on seminal physiological characteristics in cats of Russian breeds

Full Text

Введение

Известно, что тип высшей нервной деятельности (темперамент) оказывает существенное влияние на репродуктивную функцию [1]. Необходимость определения темперамента животных было доказано еще в середине XX в. исследованиями В.К. Милованова, В.Н. Карлова, Г.В. Паршутина, Д.В. Нагаева и Л.М. Соколовой. Мы обратили внимание на тот факт, что в современной физиологии котов недостаточно внимания уделяется изучению типа высшей нервной деятельности и его влияния на физиологические особенности эякулятов котов до и после замораживания, подобные научные статьи в России носят спорадический характер и преимущественно касаются диких кошачьих [2, 3].

Несмотря на то, что Felis catus являются популярными домашними животными, число научных исследований, связанных с этим биологическим видом, обычно невелико и значительно ниже, исследований собак. Еще меньше изучен темперамент котов — область, которая в последнее время вызывает все больший интерес у исследователей [4]. Несмотря на рост интереса к психическому функционированию кошек, остается еще много вопросов. Например, как темперамент влияет на их познавательные процессы и эффективность воспроизводства? Ответы на эти вопросы могут улучшить практику ухода за кошками и их разведения.

Другими словами, понимание когнитивных процессов и темперамента Felis catus может способствовать сокращению числа отказов хозяев от своих животных и случаев эвтаназии, к которой могут прибегать по причинам неудовлетворенности людей особенностями поведения их питомцев [5].

Известно, что активизация гендерной активности у домашних котов наступает через некоторое время после попадания сперматозоидов в семенные канальцы, обычно между 9 и 12 месяцами [6]. Однако в дикой природе у котов этот процесс может задерживаться до 18-месячного возраста. После гендерного созревания домашние коты обычно считаются полигамными, плодовитыми и сексуально активными в течение всего года; однако исследования показывают, что и у них есть половая цикличность. Цикл сексуальной активности достигает пика весной, что соответствует активизации гендерный функции кошек [7, 8].

По данным Travnik et al. и Stelow et al. в период с 1986 по 2013 г. в мире было опубликовано не более 17 оригинальных исследовательских работ о темпераменте кошек; с 2015 по 2020 г. опубликовано около 40 статей по темпераменту кошек, котов, диких кошачьих [9, 10]. Однако все эти публикации были посвящены темпераменту как психической характеристике и совершенно не изучался гендерный темперамент котов и его влияние на физиологические характеристики спермы

Цель исследования — изучить физиологические особенности репродуктивной функции котов российской селекции в зависимости от гендерного темперамента.

Материал и методы исследований

Исследование выполняли с 2019 по 2022 гг. в Москве и Московской области на 21 животном — племенных половозрелых котах в возрасте от 2 до 8 лет, принадлежавших к 5 породам российской селекции: по 5 голов бенгальской, британской короткошерстной, мейн-кун и сфинкс и 6 голов сибирской породы. Тип высшей нервной деятельности (гендерный темперамент) котов определяли по разрабатываемой нами методике на основании модификации способа определения гендерного темперамента для жеребцов [11]. Образцы спермы были собраны у каждого самца с использованием стандартизированной процедуры электроэякуляции. Электроэякуляцию осуществляли с помощью Electro Ejaculator e320 (Minitube, Tiefenbach, Germany) после введения ректального зонда диаметром 0,95 см [12].

Разбавление, охлаждение и криоконсервирование спермы Felis catus выполняли по модифицированной нами харьковской технологии [13] c применением разрабатываемого нами разбавителя, состав которого является коммерческой тайной. В свежеполученном и размороженном семени котов общепринятыми методиками [13] определяли: объем эякулята, см3,в стеклянной мерной пробирке; подвижность сперматозоидов,% (10 % соответствует 1 баллу половых клеток с прямолинейнопоступательным движением); патологические формы половых клеток,%, по визуальной технологии с применением светового микроскопирования Jenaval (Carl Zeiss, Германия) с зумом объектива 10–20×; концентрацию половых клеток, млн/мл, каждой пробы спермы с применением камеры Горяева; переживаемость половых клеток эякулята, ч, после размещения оттаянных проб семени в суховоздушный термостат 38 °C.

Математико-статистические расчеты результатов ветеринарно-физиологических исследований осуществляли по общепринятым формулам критерия Стьюдента в компьютерной программе SPSS for Windows (IBM, USA).

Результаты исследований и обсуждение

По итогам исследований установлено: среди котов российской селекции наибольший объем эякулята был от животных флегматичного типа нервной деятельности, что на 0,01 см3 больше, чем от котов со слабым типом нервных процессов, на 0,04 см3 больше, чем от сангвиников, и на 0,3 см3 больше, чем от котов с неуравновешенным типом нервной системы (табл.).

Согласно таблице, наилучшие показатели нативной и деконсервированной спермы были у котов живого и спокойного гендерного темперамента. Подвижность нативных спермиев была наименьшей у котов со слабой нервной системой, что на 1,17 % меньше от подвижности спермиев у животных с неуравновешенной нервной системой, на 7,36 % меньше (Р < 0,01) физиологической подвижности свежеполученных спермиев от котов инертной нервной системы и на 9,71 % меньше активности спермиев от котов с темпераментом сангвиник.

Физиологические особенности нативной и деконсервированной спермы котов российской селекции

Показатель спермы	Тип высшей нервной деятельности
	Слабый (меланхолик) (n = 69)	Сильный уравновешенный инертный (флегматик) (n=71)	Сильный уравновешенный подвижный (сангвиник) (n=85)	Сильный неуравновешенный безудержный (холерик) (n=67)
Свежеполученная сперма
Объем эякулята, см3	0,62 ± 0,02***	0,63 ± 0,01***	0,59 ± 0,01**	0,33 ± 0,09
Подвижность спермиев,%	53,91 ± 0,6	61,27 ± 0,44**	63,62 ± 0,51**	55,08 ± 1,22
Концентрация спермиев, млн/мл	251,64 ± 4,79***	265,29 ± 3,82**	308,38 ± 4,25*	305,36 ± 9,51
Патологические формы спермиев,%	28,54 ± 0,4**	28,32 ± 0,29**	30,13 ± 0,41*	37,8 ± 0,61
Деконсервированная сперма
Подвижность спермиев,%	26,44 ± 0,64*	31,5 ± 0,59***	26,44 ± 0,64*	22,4 ± 0,7
Переживаемость спермиев при 38 ºС, ч	2,73 ± 0,07*	3,13 ± 0,06***	3,35 ± 0,07***	2,44 ± 0,08

Примечание. *Р < 0,05; **Р < 0,01; ***Р < 0,001 в сравнении с безудержным половым темпераментом.

Physiological features of native and deconserved sperm of Russian cats

Sperm count	Type of higher nervous activity
	Weak (melancholic) (n=69)	Strong balanced inert (phlegmatic) (n=71)	Strong balanced mobile (sanguine) (n=85)	Strong unbalanced unrestrained (choleric) (n=67)
Fresh sperm
Еjaculate volume, cm3	0.62 ± 0.02***	0.63 ± 0.01***	0.59 ± 0.01**	0.33 ± 0.09
Sperm motility,%	53.91 ± 0.6	61.27 ± 0.44**	63.62 ± 0.51**	55.08 ± 1.22
Sperm concentration, mln/ml	251.64 ± 4.79***	265.29 ± 3.82**	308.38 ± 4.25*	305.36 ± 9.51
Pathological forms of sperm,%	28.54 ± 0.4**	28.32 ± 0.29**	30.13 ± 0.41*	37.8 ± 0.61
Canned sperm
Sperm motility,%	26.44 ± 0.64*	31.5 ± 0.59***	26.44 ± 0.64*	22.4 ± 0.7
Sperm survival at 38 ºС, hours	2.73 ± 0.07*	3.13 ± 0.06***	3.35 ± 0.07***	2.44 ± 0.08

Note: *Р < 0.05, **Р < 0.01, ***Р < 0.001 in comparison to the headlong sexual temperament.

Важной физиологической характеристикой нативной спермы является концентрация половых клеток, мл, эякулята, так как при более высокой концентрации большее количество спермодоз можно подвергнуть криоконсервированию [2, 5]. Концентрация по всем эякулятам была от 80 до 420 млн/мл. Наибольшая концентрация спермиев была у котов живого гендерного темперамента, что на 3,02 млн/мл больше (Р<0,05), чем у животных безудержного типа темперамента, на 43,09 и на 56,74 млн/мл больше (Р<0,01), чем у котов спокойного и слабого гендерного темперамента соответственно.

Физиологические особенности количества патологических форм спермиев имеют большое значение для оценки функционального состояния репродуктивной функции в целом и характеристики завершенности сперматогенеза в частности [3, 8]. Как показали полученные нами данные, домашние коты как вид характеризуются высоким количеством патологических форм спермиев — более 25 % в среднем, что согласуется с данными зарубежных исследователей [6].

Наибольшее количество патологических форм спермиев установлено нами у котов с неуравновешенной нервной системой, что на 7,67 % больше (Р < 0,05), чем у животных уравновешенного подвижного типа, на 9,48 и на 9,28 % больше (Р < 0,01), чем у котов инертного темперамента и со слабой нервной системой соответственно. Полученные данные позволяют заключить, что для создания криобанков спермопродукции наиболее желательны коты спокойного, слабого и живого гендерного темперамента.

Для более объективной оценки физиологических особенностей и завершенности сперматогенеза были проведены исследования физиологической криорезистентности семени котов российской селекции в зависимости от гендерного темперамента. Подвижность спермиев после оттаивания была наиболее высокой у котов инертного темперамента, что на 5,06 % больше (Р < 0,01), чем показатель у животных подвижного темперамента и со слабой нервной системой, и на 9,1 % больше (Р < 0,001), чем у неуравновешенных котов. Полученные данные позволяют утверждать, что физиологическая полноценность половых клеток котов российской селекции лучше у животных спокойного и живого гендерного темперамента.

Переживаемость половых клеток котов российской селекции при температуре 38 °C после размораживания была наибольшей у животных живого гендерного темперамента, что на 0,22, 0,62 и 0,91 ч (Р < 0,01) больше показателей спокойного, слабого и безудержного гендерного темперамента соответственно.

Таким образом, нами показаны физиологические особенности нативной и деконсервированной спермы котов российской селекции в зависимости от гендерного темперамента и определено, что наиболее желательны для создания криобанков семени коты живого и спокойного гендерного темперамента.

Заключение

Впервые установлены физиологические особенности нативной и замороженнооттаянной спермы котов российской селекции различного гендерного темперамента. Важнейшая физиологическая характеристика эякулятов — подвижность спермиев — была наилучшей у котов сангвиников и флегматиков, что соотвественно на 7,36 и 9,71 % больше (Р < 0,01), чем у особей со слабой нервной системой. Таким образом, для более эффективного создания криобанков генетического материала коты с гендерным темпераментом сангвиник и флегматик являются более желательными, так как высокая подвижность нативной спермы позволяет получить лучшую криорезистентность эякулятов. Наибольший процент патологических форм спермиев установлен у котов холериков 37,8 %; эта особенность будет способствовать снижению криорезистентности и оплодотворяющей способности их эякулятов в дальнейшем, так как это количество спермиев изначально неспособно к оплодотворению яйцеклетки. Лучшая криорезистентность эякулятов котов сангвиников и флегматиков подтверждается тем, что переживаемость спермиев вне организма при температуре 38 °C составляет более 3 ч, что на 22…27 % больше (Р < 0,001) выживаемости половых клеток неуравновешенного гендерного темперамента.

About the authors

Alina V. Petryaeva

RUDN University

Email: petryaeva-av@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-9815-4029

additional education teacher, Department of General Education disciplines, Institute of the Russian Language

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Aleksandr V. Tkachev

RUDN University; Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Author for correspondence.
Email: sasha_sashaola@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7721-5742

Doctor of Agricultural Sciences, Senior researcher, Lecturer, Technological College, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Associate Professor, Department of Veterinary Medicine, Agrarian and Technological Institute, RUDN University

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation; 14/6 Pryanishnikova st., Moscow, 127434, Russian Federation

Olga L. Tkacheva

Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Email: tkacheva.olga2017@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5573-6117

Candidate of Agricultural Sciences, Lecturer, Technological College

14/6 Pryanishnikova st., Moscow, 127434, Russian Federation

References