Для статевої функції самок характерна виражена періодичність, тобто вона має циклічний характер. Комплекс фізіологічних і морфологічних змін у статевій системі і організмі самки загалом від овуляції до овуляції називається статевим (естральним) циклом. Це складний нейрогуморальний ланцюговий рефлекторний процес, який розвивається поступово і спрямований на створення в організмі самки сприятливих умов для запліднення та розвитку зародка [3].
Пов’язаний він із змінами гормонального співвідношення в гіпоталамо-гіпофізарно-яєчниковому ланцюзі, змінами процесів збудження та гальмування в нервовій системі, ростом у яєчниках фолікулів і дозріванням у них статевих клітин, овуляцією, утворенням і зворотним розвитком жовтих тіл. Вирішальну роль при цьому відіграють зміни гормонального стану і пов'язане з ним дозрівання фолікула з нагромадженням у ньому естрогенних гормонів; його лопання; утворення на його місці жовтого тіла і виділення ним прогестерону.
Вперше циклічний характер змін у геніталіях самки описав у 1900 р. англійський біолог В. Хіпп і виділив у статевому циклі чотири стадії:
1) prooestrum — передтічкова;
2) oestrus — стадія тічки і характерної статевої активності;
3) metoestrum— післятічкова;
4) dioestrum — стадія статевого спокою [3].
У 50-х роках XX ст. А. П. Студенцов, надаючи важливого значення нервовій регуляції статевої функції, виділив у статевому циклі три стадії - збудження, гальмування і зрівноваження, а К.Братанов – дві: фолікулінову та лютеїнові [9].
Зміна процесів збудження та гальмування і надходження у кров підвищених концентрацій гонадотропних і статевих гормонів викликає появу у самок ознак статевого циклу: тічку, загальне збудження (загальна реакція), охоту, дозрівання фолікулів та овуляцію [13].
Тічка (oestrus) виявляється в морфологічних змінах у геніталіях - активна гіперемія, проліферація, набрякання слизових оболонок, активна секреція залоз переддвер'я піхви та шийки матки, розкриття шийки матки й виділення тічкового слизу в піхву і назовні [8].
Загальне збудження самки (загальна реакція — reactiо) виявляється в неспокійному стані, відмові від корму, іноді в агресивності, зниженні молочної продуктивності та погіршенні якості молока [29].
Охота (статева охота — libido sexualis) — позитивна сексуальна реакція самки на самця, коли вона прагне наблизитися до нього, стає в позу для статевого акту, часто виділяє сечу, допускає садку [6].
Овуляція (ovulatio) — вихід яйцеклітини з дозрілого фолікула. Всі ці ознаки є проявом, за А. П. Студенцовим, стадії збудження статевого циклу чи, за К. Братановим, — фолікулінової стадії [38].
Наступна стадія (за А. П. Студенцовим — гальмування чи за К. Братановим — лютеїнова) характеризується зниженням ознак тічки, інволюцією (зворотним розвитком) морфологічних і фізіологічних процесів, характерних для попередньої стадії. Самка заспокоюється, у неї поліпшуються апетит і продуктивність, вона негативно чи байдуже реагує на самця; у яєчнику, на місці фолікула, що овулював, утворюється жовте тіло, яке виробляє гормон прогестерон[38].
Стадія зрівноваження, характеризується зрівноваженим загальним станом самки, байдужим чи негативним ставленням до самця, наявністю в яєчниках фолікулів та жовтих тіл. У матці однаковою мірою виражені проліферативні та дегенеративні процеси. Шийка матки закрита [18].
Регуляція статевої функції в організмі самки досить складна. Умовно в ній можна виділити такі ланки:
1) надходження в центральну нервову систему потоку екзо- та ендогенних імпульсів, їх аналіз і формування тут відповідної домінанти (статевої, материнської, лактаційної, родової);
2) при формуванні статевої домінанти відповідний імпульс передається в проміжний мозок, до гіпоталамуса, який є своєрідним біологічним годинником статевої функції і виділяє, залежно від характеру імпульсів, так звані гонадотропін-релізінг-фактори, що надходять звідси в гіпофіз. Одні з цих факторів є ліберинами (стимулюючими), а другі — статинами (інгібіторами);
3) надходячи в гіпофіз, фоліліберин стимулює виділення фолікулостимулюючого гормону (ФСГ), який, потрапляючи з течією крові в яєчник, стимулює дозрівання фолікула і секрецію естрогенних гормонів;
4) останні, розносячись з течією крові по організму, викликають тічкові зміни в статевих органах, статеве збудження самки і гальмують дальше виділення гіпофізом ФСГ;
5) слідом за цим з гіпофіза виділяється лютеїнізуючий гормон (ЛГ). який зумовлює лопання дозрілого фолікула (овуляцію) і утворення на його місці жовтого тіла, яке з часом починає виділяти прогестерон, що гальмує охоту, посилює проліферативні процеси у слизовій оболонці матки та секреторну функцію ендометрію, а це сприяє живленню та приживленню ембріона;
6) у разі запліднення та розвитку вагітності в самки виділюваний передньою часткою гіпофіза пролактин (лютеотропний гормон) підтримує існування та секреторну активність жовтого тіла, забезпечує збереження вагітності та підготовляє молочну залозу до лактації;
7) подразнення органами плода рецепторів матки в кінці вагітності рефлекторно стимулює виділення задньою часткою гіпофіза окситоцину, що викликає скорочення матки і настання родів. Важливу роль при цьому відіграє гормональна активність плода [38].
Середня тривалість статевого циклу (тобто інтервал від овуляції до овуляції у невагітних тварин) становить: у корів 18 — 22 доби (у середньому 21) [17].
За одну стадію збудження на корову здійснюється близько 56 (3-104) сплигувань, що є причиною появи у неї саден у ділянці кореня хвоста, крижів і маклаків. Самки з ознаками статевого збудження проявляють локомоторний рефлекс, обнюхують статеві органи самців, інколи намагаються стрибати на них. В цей період корови відходять від бугаїв при спробі плигати на них. Тривалість статевого збудження змінюється залежно від пори року і має деякі породні особливості [16].
Установлено також зв'язок між кількістю тварин у стадії збудження і її тривалістю: коли статеву активність проявляла одна корова - ознаки статевого збудження реєстрували протягом 11,6 год., а коли в охоті одночасно перебували більше 7 тварин - тривалість статевого збудження збільшувалася до 17,1 год.Статева охота у корів настає через 6-12 год. після появи ознак статевого збудження і характеризується позитивною сексуальною реакцією самки на самця.У літній період охота більш чітко виражена і триваліша, ніж у зимовий. Літом у 73,7 % корів охота триває 13-17 год., у 21 % - 17-21 год. і 21-23 год. - у 5,3 % тварин; у середньому 16 (10-23) годин, у зимовий період – 13 год. [42].
Статеві цикли бувають повноцінними, коли під час стадії збудження проявляються всі її феномени, і неповноцінними, коли випадають один або декілька з них.
Розрізняють: 1) анестральні статеві цикли - без ознак тічки; 2) ареактивні - без прояву загальної реакції; 3) алібідні - без статевої охоти; 4) ановуляторні - без овуляції.
Можуть бути змішані неповноцінні статеві цикли (анестрально-ареактивні, ареактивно-ановуляторні та ін.) [17].
На підставі детального вивчення змін, що відбуваються під час стадії збудження статевого циклу та їх зв'язку з овуляцією, науковцями запропоновано для використання цілий ряд методів вибору оптимального часу осіменіння корів [37].
Методи виявлення оптимального часу осіменіння корів.
Рефлексологічний метод: метод базується на виявленні у корів статевої охоти за допомоги бугаїв -пробників. Пробників готують зі здорових, активних у статевому відношенні, фізично міцних тварин віком 8-10 міс. Для підготовки пробників запропоновано багато способів: вазектомія, каудальна епідектомія, пенектомія, пришивання пеніса до черевної стінки, зшивання нижнього і верхнього колін 8-подібного згину, блокування статевого члена в препуціальному мішку за допомогою пристроїв типу Пен-О-Блок. Найбільш активними пробниками є бугаї, підготовлені методами вазектомії і каудальної епідектомії.Щоденно вранці і ввечері на 1,5-2 год бугаїв-пробників випускають у загони, де утримуються неплідні, отелені (з 3-4-го дня після родів), осімінені (з 10-го по 30-й день після осіменіння) корови. Після виявлення позитивної реакції самки, її вилучають із стада [26].
За умови правильної організації ефективність методу становить 95-100 %. До недоліків методу слід віднести велику трудомісткість, ризик травматизму. Використання пробників, здатних до статевого акту, не виключає небезпеку поширення заразних хвороб, які передаються статевим шляхом [19].
В деяких країнах для підвищення ефективності виявлення тварин в охоті рефлексологічним методом, особливо в м’ясному скотарстві, використовували мітчики. Це металеві контейнери напівсферичної форми, на верхівці яких розташовується кулька діаметром біля 2,5 см. Пристрій фіксують під нижньою щелепою бугая за допомогою ременів [37].
Порожнину мітчика заповнюють фарбою, колір якої залежить від масті тварин. Наявність фарби у мітчику необхідно контролювати нерідше одного разу на тиждень. При плиганні пробника на корову в охоті він натискує на шарик і відбувається виділення фарби, внаслідок чого на спині корів в охоті залишаються короткі лінії. Позитивну пробу на охоту встановлюють при виявленні двох і більше міток (одна може бути випадковою)[26].
В Україні дану методику запропонував професор Д.Д. Логвинов і дав їй позитивну оцінку.
Клініко-візуальний метод:він ґрунтується на виявленні у тварин клінічних ознак та змін поведінки, характерних для стадії збудження статевого циклу. Найбільш вірогідною ознакою статевої охоти у корів вважається прояв "рефлексу нерухомості", тобто допускання сплигувань інших самок. До додаткових ознак відносять: потертості в ділянці крупа, кореня хвоста і сідничних горбів, зміна поведінки, стрибання на інших самок, набряк статевих губ і почервоніння слизової оболонки переддвер’я піхви, витікання еластичного, прозорого тічкового слизу з статевих органів.Деякі дослідники вказують, що даний метод дозволяє виявляти охоту у корів з точністю 70 % і більше. Вони установили, що на ефективність методу значною мірою впливає технологія його організації, зокрема, час, кратність та тривалість спостереження за тваринами [29].