Фізіологія і біохімія сперми. методи оцінки якості сперми.

ПЛАН

1.Склад і видові особливості сперми, її фізіологічні та біологічні властивості.

2.Спермії їх будова, види та швидкість їх руху.

3.Дихання і гліколіз (фруктоліз) сперміїв.

4.Дія на спермії умов зовнішнього середовища.

5.Методи оцінки якості сперми: макро- і мікроскопічна.

5.1.Оцінка якості сперми за її густиною та активністю.

5.2.Визначення концентрації сперміїв.

5.3.Підрахунок патологічних форм сперміїв.

5.4.Визначення відсотка живих та мертвих сперміїв.

5.5.Визначення виживання, резистентності сперміїв.

6.Оцінка розрідженої та розмороженої сперми.

 

¨ Література

1.І.І.Карташов, Г.С. Шарапа Акушерство гінекологія і штучне осіменіння сільськогосподарських тварин. – К.: Вища школа 1991. с. 59 – 75.  

2.Н.Н.Михайлов Акушерство, гинекология и искусственное осеменение сельськохозяйственних животних М.: Агропромиздат 1990. с.

3. Яблонський В.А., Хомін С.П., Калиновський Г.М., Харита Г.Г. та інші Ветеринарне акушерство, гінекологія та біотехнологія відтворення тварин з основами андрології. – ПП.: Нова книга 2006. с. 132 - 140 

4.В.М.Яблонський Практичне акушерство гінекологія та біотехнологія відтворення тварин з основами андрології. - К.: Мета 2002. с. 

! Основні терміни і поняття

Еякулят, манежний рух, коливальний рух, реотаксис, тигмотаксис, аглютинація, гліколіз, фруктоліз, депресія, анабіоз сперми, аспермія, некроспермія, олігоспермія, тератоспермія, олігосперматизм, фотоелектрокалориметр, концентрація сперміїв, резистентність сперміїв.

& Теоретичні вказівки

ФІЗІОЛОГІЯ, БІОХІМІЯ І ОЦІНКА ЯКОСТІ СПЕРМИ

Сперма (сім'я) утворюється під час еякуляції вна­слідок змішування сперміїв (спермотозоїдів, живчиків) з секретами придатка і придаткових статевих залоз — плазмою сперми. Кількість сперми, виділеної плідником на одну садку, називають еякулятом.

Співвідношення між об'ємом сперміїв і плазмою у різ­них видів тварин є неоднаковим. Воно залежить від розвитку у них секреторної активності окремих статевих залоз. У спермі барана спермії становлять до ЗО % об'є­му еякуляту, бугая — до 14, а у кнура і жеребця — лише 7—8 %. В зв'язку з цим сперма барана і бугая більш на­сичена сперміями, тобто густіша, а кнура і жеребця — рідша.

У різних видів тварин у плазмі сперми переважають ті чи інші секрети придаткових статевих залоз. У спермі бугая, наприклад, до 40 % об'єму становить секрет мі- хурцевидних залоз, а в еякуляті барана до 50—60 % припадає на рідину придатків сім'яників. Основну ча­стину еякуляту кнура (до 60—70 %) становлять секрети передміхурової та міхурцевидних залоз.

За хімімним складом сперма є складною рідиною, 85—98 % якої —це вода (табл. 2). Вона багата на білки. В спермі бугая багато фруктози та лимонної кислоти. У спермі є різні ферменти і відносно багато солей.

Стор 60

Головною складовою частішою сперми є спермії — чоловічі статеві клітини, оскільки лише вони заплідню­ють яйцеклітини, а плазма відмиває сечостатевий канал від решток сечі, розбавляє густу масу сперміїв ізотоніч­ною рідиною, активізує рух сперміїв та забезпечує їх поживним матеріалом.

Завдяки різній кількості плазми об'єм еякуляту у бу­гаїв і баранів невеликий (1—5 мл), а у кнурів і жереб­ців великий (понад 100—200 мл).

Будова сперміїв. Спермій складається з головки, шийки, тіла і хвостика (рис. 11). Головка спермія має форму овальної пластини, вдавленої з одного боку, випук­лої з іншого. Вона поступово звужується спереду назад. Майже весь простір головки займає ядро, прикрите спе­реду ковпачком, акросомою. Зовні головка вкрита то­ненькою оболонкою, яка переходить далі па шийку, тіло і хвостик. Загальна довжина сперміїв тварин становить 58—70, а ширина 1—5 мікронів.

Спермії кожного виду тварин характеризуються пев­ним гаплоїдним (половинним) набором хромосом: у бу­гая — 30, барана — 27, кнура — 19, жеребця — 33. Кож­на хромосома в спермії має подібну собі в яйцеклітині.

Шийка — найбільш ламка частина спермія. Тут роз­міщені передня та задня центріолі. Це кінетичний центр активності спермія. Від дистальної центріолі відходить пучок волоконець, так звана осьова нитка, що проходить уздовж усього тіла і хвостика. Вона оточена подвійною (місцями потрійною) спіральною ниткою, яка склада­ється з великої кількості зерен — мітохондрій, з'єднаних білком в один ланцюжок. М і т о х о н д р і ї — метаболіч­ний апарат спермія. В них є ферменти, що забезпечують основні окислювально-відновні процеси

За хімічним складом спермії різко відрізняються від інших клітин. Вони містять близько 75 % води і 25 % сухої речовини (білки —85%, ліпіди—13,2, мінеральні речовини — 18 %).

Головка спермія на 96 % побудована з білка, 3/4 яко­го становлять иуклеопротеїди — комплексні сполуки де­зоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) з простим білком. Через ДНК передаються спадкові властивості плідника.

Рух сперміїв. Характерною рисою сперміїв є висока рухливість. Внаслідок ритмічних хвилеподібних ударів хвостика то в один бік, то в інший він відштовхується, а ложкоподібна головка зумовлює обертання його нав­коло поздовжньої осі. Спермій при цьому гвинтоподібно просувається вперед зі швидкістю близько 5 мм за хви­лину. Швидкість руху сперміїв залежить від складу та температури середовища.

Розрізняють три види рухів спермія: прямолінійно- поступальний, манежний та коливальний. У свіжоотри- маній спермі переважна більшість сперміїв рухається прямолінійно-поступально, вперед, вздовж своєї поздовж­ньої осі, але поступово удари хвостика слабшають і він уже рухається по колу (манежно) або ж залишається на місці, лише хвостик його коливається в різні боки.

Сперміям властива здатність до реотаксису — ру­ху проти течії рідини та тигмотаксису — занурюва­нню в зустрічні клітини.

Спермоаглютинація. В повноцінній спермі оснозна маса сперміїв має однойменний негативний електричний заряд, що запобігає зіткненню їх під час руху. При ос­лабленні електричного заряду виникає аглютинація — склеювання сперміїв, спочатку головками, а потім всією масою. Аглютинації сприяє підвищення кислотності спер­ми, а в геніталіях самки наявність аглютинінів — продук­тів імунізації організму чужорідними білками.

Дихання і гліколіз. Джерелом енергії для руху спер­міїв є процеси обміну речовини: гліколіз, дихання, роз­клад та відновлення аденозинтрифосфату. Перші два про­цеси зумовлюють виділення енергії з поживних речовин, третій є перетворенням цієї енергії в таку форму, яка може діяти на скоротливий апарат спермія.

У спермі бугая та барана переважає гліколіз — роз­клад цукрів (фруктози, глюкози) до молочної кислоти, а в спермі кнура та жеребця, де цих цукрів мало, пере­важає дихання — окислення поживних речовин у присут­ності кисню з утворенням двоокису вуглецю та води.

Під час дихання можливе окислення вуглеводів, лі­підів і білків. Окислюються фруктоза і глюкоза, а також молочна кислота, що утворюється при їхньому розпаді. При цьому утворюються двоокис вуглецю, вода і аміак (при розпаді білків у спермі жеребця) і виділяється знач­на кількість енергії, яка використовується сперміями для РУХУ.

Дихання є основним енергетичним процесом для спер­міїв. Воно відбувається з участю ферментів (карбоксила- за, дегідрогеназа тощо) і посилюється з підвищенням температури і в лужному середовищі, а ослабляється при зниженні температури і в кислому середовищі. Чим ви­ща якість сперми, тим інтенсивнішим є процес дихання.

Сперму розводять штучними середовищами, до складу яких входить глюкоза або фруктоза, з метою збільшення кількості енергетичного матеріалу і припинення розпаду ліпідів і білків сперміїв, що є їхніми структурними еле­ментами.

Іншим джерелом енергії для сперміїв є розщеплення цукру без участі кисню — фруктоліз або гліколіз. Це менш економічний енергетичний процес, ніж дихання. Він є другорядним джерелом енергії порівняно з дихан­ням, але при відсутності кисню стає єдиним енергетичним процесом (у статевих органах самки, при зберіганні спер­ми поза організмом). Внаслідок фруктолізу утворюєть­ся молочна кислота, яку спермії виділяють через свою оболонку в навколишнє середовище.

Молочна кислота, що нагромаджується у спермі під час гліколізу, діє на спермії по-різному. Спочатку вона зумовлює початкову стадію анабіозу, коли рух сперміїв гальмується, проте з такого стану їх можна вивести пі­дігріванням. З подальшим нагромадженням молочної кислоти настає друга стадія анабіозу. Щоб вивести спер­мії з неї, крім підігрівання необхідно нейтралізувати молочну кислоту або зменшити її концентрацію. Для цьо­го до краплі сперми на предметному склі додають крап­лю цитрату чи хлористого натрію. При дальшому збіль­шенні кислотності спермії гинуть.