Effects of Nutritional and Environmental Factors on Physiological Responses and Semen Characteristics of Desert Rams

The studies were conducted to investigate the effects of certain nutritional and climatic factors on thermoregulation, blood composition and semen characteristics of Desert rams .The experimental design included evaluation of the effects of lowering the level of feeding Lucerne hay to 66% (medium) and 33% (low) at libitum level on thermoregulation, blood metabolites and semen characteristics under typical winter and summer thermal environments. Also the effects of exposure of Desert rams to solar radiation and exhaustion test , performed by frequent ejaculation, on thermoregulation, blood metabolites and semen characteristics were evaluated. The responses of rams to shearing and fasting during winter and summer conditions were also investigated. Feeding 33% at libitum level of lucerne hay during winter and summer resulted in lowering of body weight (BW) and scrotal circumference (SC) of Desert rams. The rectal temperature (Tr) decreased significantly in the morning and afternoon and showed a diurnal pattern. The respiration rate (RR) was significantly lowered during the morning. Serum total protein concentration was significantly lower during winter and serum albumin concentration was significantly lower in both seasons in response to feed restriction. In both seasons, feed restriction significantly lowered ejaculate volume, sperm individual motility and sperm concentration. During summer , sperm mass motility and live sperm percentage were significantly lower and abnormal sperm percentage was significantly higher. Exposure of Desert rams to solar radiation significantly increased morning rectal temperature (Tr) in the second week and afternoon value of (Tr) in the first week of the experimental period. The respiratory rate (RR) in the morning and afternoon was significantly higher in the last week of the experimental period. In the last two weeks of the experimental period , the ratio of neutrophils was significantly lower and that of monocytes was significantly higher. The ratio of eosinophils was significantly lower in the last week of the experimental period compared to the value obtained for the shaded group. Compared to the control the unshaded rams also had significantly higher serum total protein concentration in the third week of the experimental period, while the concentration of serum albumin was significantly lower in the second week of exposure to solar radiation.Serum urea and plasma glucose levels were significantly lower in the third week of the experimental period. The ejaculate volume, sperm mass and individual motility, sperm concentration and live sperm percent were significantly lower in response to solar heat stress while abnormal sperm percent was significantly higher. The exhaustion test of the rams for 3 consecutive days during exposure to solar radiation resulted in lower PCV level in the last day of the experimental period and low total leukocyte count (TLC) in the first day. The serum total protein level was significantly lower in the first and second day, and the plasma glucose level was significantly increased in the second day. For seminal traits, the sperm individual motility, sperm cell concentration and abnormal sperm percent were significantly lower in response to exhaustion test and heat stress ;while the percent of live sperm was significantly higher. Exhaustion of shaded rams lowered PCV level during the three days of the experimental period, total leukocytes (TLC) in the first and second days and the percent of monocytes in the first day. In shaded rams exhaustion test significantly lowered the concentration of serum total protein in the first and second day of the experimental period; while the concentration of serum urea and plasma glucose increased in the last and first day of the experimental period respectively. Exhaustion of shaded rams significantly lowered the ejaculate volume in the three days, sperm individual motility in the first and third day and sperm concentration in the first and second day of the experimental period .The percent of abnormal sperm was significantly higher in the second day . Shearing of rams significantly lowered rectal temperature (Tr) in the morning during winter and summer and in the afternoon during summer only. The respiration rate (RR) was significantly lower in response to shearing in the afternoon during winter and summer. The plasma glucose level was significantly higher during winter in shorn rams compared to summer values. The sperm mass motility was significantly lower during summer compared to winter and the sperm individual motility was significantly lower in both seasons in response to shearing. Compared to respective values obtained for the control group, fasting of shorn rams resulted in significantly lower ratio of lymphocytes during both seasons and higher monocytes ratio during summer. However, in both groups the ratio of neutrophils and eosinophils was significantly higher during summer and the ratio of monocytes was significantly lower. The serum concentrations of total protein and urea were significantly higher in winter in shorn fasted rams compared to values obtained for the unshorn. During summer, fasting of shorn rams significantly lowered serum urea concentration. In both seasons, plasma glucose concentration was significantly higher in fasted shorn rams compared to unshorn, and it was significantly lower during winter post- fasting in shorn rams compared to values obtained during summer. The findings of these studies showed that feed restriction induced significant changes in the physiological responses of Desert rams. The results indicated that Desert rams can acclimatize on exposure to direct solar radiation. However, thermal stress negatively affected scrotal thermoregulatory mechanism and consequently seminal traits. Exhaustion of unshaded rams did not exert an additional stressful condition. Shearing of Desert rams had positive influences on thermoregulation during both seasons and negative influences on sperm motility.

تهدف هذه الدراسة الى استقصاء تأثيرات بعض العوامل الغذائية والبيئية على تنظيم درجة حرارة الجسم thermoregulation، مكونات الدم blood composition وخصائص السائل المنوي semen characteristics في الكباش الصحراوية. اشتملت التجارب على تقييم تأثير خفض مستوى التغذية بالبرسيم الجاف 66% و 33% من المعدل العادي في فصلي الصيف والشتاء واثر ذلك على التنظيم الحراري للجسم, مؤيضات الدم وخصائص السائل المنى. كما تمت دراسة اثر التعرض لأشعة الشمس والإجهاد الجنسي exhaution test للكباش على التنظيم الحراري للجسم, مكونات الدم وخصائص السائل المنوي. أيضا تمت دراسة اثر خفض غطاء الصوف والصوم shearing and fasting في فصلي الصيف والشتاء على الاستجابات الفسيولوجية. أدي تخفيض مستوى التغذية من المعدل العادي بنسبة 33% للكباش في فصلي الصيف والشتاء إلى إنخفاض في وزن الجسم ومحيط الخصيتين. إنخفضت درجات حرارة الجسم في الصباح والظهيرة وكان هنالك فرق واضح بين الدرجتين أثناء النهار, كما إنخفض معدل التنفس في فترة الصباح. أما تركيز البروتين الكلي في السيرم فقد إنخفض في فصل الشتاء فقط إستجابة لخفض مستوى التغذية بينما إنخفض تركيز الألبيومين في فصلي الشتاء والصيف معاً. خفض مستوى التغذية في الكباش أدى إلى إنخفاض في حجم السائل المنوي، الحركة الفردية للنطاق وتركيزها في فصلي الصيف والشتاء بينما إنخفضت الحركة الكلية للنطاف ونسبة الحي منها في فصل الصيف وزادت نسبة النطاف الغير طبيعية الشكل في فصل الصيف فقط. وكانت خصائص السائل المنوي أقل مستوى في فصل الصيف عنها في فصل الشتاء. أدى تعرض الكباش لأشعة الشمس إلى إرتفاع درجة حرارة الجسم في الصباح في الأسبوع الثاني من فترة التجربة و فى فترة الظهيرة فى الإسبوع الأول بينما ارتفع معدل التنفس في الصباح والظهيرة في الإسبوع الأخير من التجربة. بالنسبة إلى مكونات الدم فقط إنخفضت نسبة الكريات المتعادلةneutrophils في الإسبوعين الأخيرين من تعرض الكباش لأشعة الشمس بينما زادت نسبة الكريات الأحادية monocytes وإنخفضت نسبة الكريات الحمضية eosinophils في الإسبوع الأخير مقارنة بقيم الكباش التي في الظل فقد كان تركيز البروتين الكلي في السيرم أعلي في الإسبوع الثالث من فترة التجربة. بينما انخفض تركيز الألبيومين في السيرم في الاسبوع الثاني وانخفض تركيز اليوريا ي السيرم وجلكوز البلازما في الاسبوع الثالث من التجربة. إنعكس أثر التعرض لأشعة الشمس على خصائص السائل المنوي في خفض كل من حجم السائل المنوي، الحركة الكلية والفردية للنطاف، تركيز النطاف ونسبة الحي منها، بينما زادت نسبة النطاف ذات الأشكال غير الطبيعية. الإجهاد الجنسي للكباش لمدة ثلاثة أيام متتالية خلال تعرضها لأشعة الشمس أدي إلى خفض مكداس الدم PCV في اليوم الأخير والعدد الكلي لكريات الدم البيضاء في اليوم الأول كما أدي إلى خفض تركيز البروتين في اليوم الأول والثاني للتجربة وزاد تركيز جلكوز البلازما في اليوم الثاني. انخفضت نسبة الحركة الفردية للنطاف، تركيز النطاف ونسبة الأشكال الغير طبيعية منها استجابة للإجهاد الجنسي والتعرض لأشعة الشمس معا بينما زادت نسبة الحي من النطاف. أدي الإجهاد الجنسي للكباش التي في الظل إلى خفض مكداس الدم إلى ثلاثة أيام والعدد الكلي لكريات الدم TLCفي اليوم الأول والثاني وعدد الكريات الأحادية في اليوم الأول كما أدي أيضاً إلى خفض تركيز البروتين الكلي في السيرم في اليوم الأول والثاني من التجربة وزيادة تركيز البولينا في اليوم الأخير وجلوكوز البلازما في اليوم الأول والأخير من التجربة. الإجهاد الجنسي للكباش التي في الظل أدي إلى خفض حجم السائل المنوي في الأيام الثلاث ، الحركة الفردية للنطاف في اليوم الأول والثالث، تركيزها في اليوم الأول والثاني وزيادة نسبة النطاف الغير طبيعية في اليوم الثاني. خفض غطاء الصوف في الكباش الصحراوية أدي إلى خفض درجة حرارة الجسم صباحاً في فصل الشتاء والصيف وفي الظهيرة في فصل الصيف فقط. بينما إنخفض معدل التنفس في الظهيرة في الفصلين. بالنسبة لمكونات الدم فقد أدى إزالة الصوف من الكباش فى فصل الشتاء الى ارتفاع في نسبة تركيز جلكوز البلازما مقارنة بقيم الصيف. أدى خفض غطاء الصوف في الكباش إلى إنخفاض في الحركة الكلية للنطاف صيفاً والفردية في فصلي الشتاء والصيف. مقارنة مع القيم المتحصل عليها في الكباش كاملة غطاء الصوف فقد إنخفض عدد الكريات الليمفاوية lymphocytes إستجابة لخفض غطاء الصوف ومنع الغذاء في فصلي الشتاء والصيف بينما زادت نسبة الكريات المتعادلة في الصيف. أدى الصوم إلى زيادة نسبة كريات الدم المتعادلة في الحيوانات ذات الصوف ومنخفضة الصوف في فصل الصيف وانخفضت نسبة كريات الدم الأحادية monocytes . إرتفع تركيز كل من البروتين الكلي في السيرم والبولينا في الشتاء إستجابة لمنع الغذاء وخفض غطاء الصوف بينما إنخفض تركيز البولينا في الصيف. وارتفع تركيز جلكوز البلازما في الصيف والشتاء مقارنة مع قيم حيوانات الظل بينما انخفض تركيز جلوكوز البلازما في الشتاء مقارنة مع قيم الصيف. في حيوانات الظل أدى الصوم إلى زيادة نسبة كريات الدم المتعادلة والحمضية في فصل الصيف وخفضت نسبة الكريات الأحادية في فصلي الصيف والشتاء، كما أدى الصوم إلى زيادة مستوى ألبيومين السيرم في فصل الصيف خفض تركيز بولينا السيرم في فصلي الصيف والشتاء وجلوكوز البلازما في فصل الصيف. نتائج هذه الدراسة أوضحت أن خفض مستوى الغذاء أدى إلى حدوث تغييرات إيجابية في الاستجابات الفسيولوجية للضأن الصحراوي. أيضا أوضحت الدراسة إن للكباش الصحراوية المقدرة على التأقلم في حالة تعرضها لأشعة الشمس. الإجهاد الحراري يؤثر سلبا على التنظيم الحراري لكيس الصفن وبالتالي خصائص السائل المنوي.الإجهاد الجنسي مع تعرض الكباش الصحراوية لأشعة الشمس لم يكن له إي اثر إجهادي إضافي عليها. إزالة غطاء الصوف صيفا وشتاء له أثر الإيجابي على عملية التنظيم الحراري للجسم بينما كان لها الأثر السلبي على حركة النطاف.