Форум » Разведение (Общение Заводчиков) » Все о сперме » Ответить
Все о сперме
sesch: начнем
Ответов - 3
sesch: И. И. Иванов (1911) впервые установил, что спермии млекопитающих способны усваивать кислород воздуха. Последую-щими очень важными исследованиями Н.П.Шергина и других авторов была доказана различная интенсивность ды-хания спермиев животных разных ви-дов. В целом спермии сельскохозяй-ственных животных поглощают кисло-род сильнее, чем клетки легких и селе-зенки. Понижение температуры спермы на каждые 10'С снижает интенсивность дыхания спермиев в 2 раза. При темпе-ратуре, близкой к 0 °С, дыхание выраже-но очень слабо. Повышение кислотнос-ти тормозит дыхание, изменение реак-ции в сторону щелочности усиливает его. Дыхание — основной биохимичес-кий процесс, обеспечивающий сперми-ев необходимой энергией для движения. Около 90 % всей энергии спермии полу-чают за счет дыхания. В процессе дыха-ния под влиянием кислорода окисляют-ся углеводы, липиды (фосфатиды), бел-ки и жиры. Прежде всего окисляются простые сахара (моносахариды) — фруктоза и глюкоза, а затем другие ве-щества. В результате дыхания образуют-ся углекислота, вода и аммиак (при окислении белков) и выделяется боль-шое количество энергии, используемой спермиями для движения. Например, при распаде одной грамм-молекулы фруктозы выделяется 680 тыс. малых ка-лорий. Спермии легко окисляют также сорбит (многоатомный спирт), поступа-ющий в сперму с секретом пузырько-видных желез. Отчасти он образуется спермиями из фруктозы и глюкозы. По-скольку фруктозы больше всего в спер-ме быка, барана, то в сперме этих живот-ных и больше сорбита: в сперме быка — 10—136мг%, барана —26—120, хря-ка— 6—18 и жеребца —20—60 мг%. Кроме сахаров и сорбита при дыха-нии спермиев расходуются и липиды (в основном липиды-фосфатиды, произ-водные лецитина). Но их окисление происходит несколько медленнее. Дыхание спермиев так же, как и других клеток организма. Оно осуществляется под влиянием фермен-тов, главным образом цитохромоксидазы. В настоящее время в сперме найден весь комплекс окислительных фермен-тов, установленный при изучении обме-на веществ во всех органах и тканях организма. Количество ферментов в сперме варьирует в зависимости от вида животного. Их в несколько раз больше в сперме жеребца и хряка, чем в сперме быка и барана. Спермии относятся к факультатив-ным анаэробам, т. е. В спер-ме животных с влагалищным типом осе-менения (бык, баран, олень) содержится значительное количество сахара (до 1500 мг%); в сперме животных с маточ-ным типом осеменения выявляются лишь следы сахара, поэтому спермии не обладают или имеют слабовыраженную способность к гликолизу. При отсутствии кислорода источни-ком энергии спермиев является сахар (фруктоза и глюкоза), который они мо-гут усваивать из сыворотки спермы пу-тем гликолиза или фруктолиза. Перво-начально обычно расходуется глюкоза, потом фруктоза. Пре-вращение сахаров в молоч-ную кислоту сопровождается выделени-ем энергии. Однако при фруктолизе выделяется почти в 20 раз мень-ше энергии, чем при дыхании. Гликолиз в сперме происходит с об-разованием ряда промежуточных про-дуктов, очень близких к обнаруженным при гликолизе в мышечных клетках. Гликолиз наиболее интенсивно происходит при рН 7,6; при подкисле-ннии спермы до рН 6,4 или повышении ее щелочности гликолиз замедляется. В сперме содержится в основном фруктоза; образуется она главным обра-зом в пузырьковидных железах под вли-янием гормонов семенников, передней доли гипофиза и поджелудочной желе-зы. Поэтому в спермиях, находящихся в семенниках и придатке семенника, не бывает фруктолиза. При добавлении к сперме глюкозы дыхательный коэффициент (молярное отношение выделенной углекислоты к поглощенному кислороду — СО2/О2) повышается, что свидетельствует об ин-тенсивном использовании сахара. Спер-мии способны воспринимать сахар из сыворотки, поэтому включение в состав разбавителей спермы сахаров удлиняет их жизнь, так как предотвращает расходование энергетических ресурсов самих спермиев. Через оболочку спермия лег-ко проникает свободная глюкоза или фруктоза, труднее проходят дисахариды, и она совершенно непроницаема для фосфорилированных сахаров. При наличии кислорода спермии ис-пользуют часть лактата молочной кис-лоты, образовавшейся при гликолизе, для дыхания и за счет этого восстанавливают некоторое количество глюкозы. Однако процесс дыхания не может пре-дотвратить накопление в сперме молочной кислоты даже при содержании в ат-мосфере чистого кислорода. Из большой и сложной проблемы об-мена веществ у спермиев для практики искусственного осеменения очень важ-но то, что спермии млекопитающих во внешней среде обладают способностью воспринимать кислород и глюкозу, а при наличии сахара могут жить и двигаться без кислорода. Спермии способ-ны жить в бескислородной среде доль-ше, чем в присутствии кислорода. На этом свойстве спермиев основан метод сохранения спермы под слоем вазели-нового масла, ограничивающего ее аэрацию и окисли-тельные процессы. С накоплением мо-лочной кислоты спермии переходят в анабиотическое состояние; при измене-нии реакции жидкой среды в сторону щелочности и повышении температуры движение их вновь восстанавливается. Кислотный анабиоз можно исполь-зовать для сохранения спермы. Перевод спермы в анабиотическое состояние по-зволяет удлинить срок ее хранения вне организма на несколько дней. Затем по-догреванием или подщелачиванием сперму переводят опять в активное со-стояние. Чем выше кислотность спер-мы, тем выше должна быть температура для перевода ее в активное состояние. Например, в сперме с рН 7,6 спермии двигаются при 15—20 °С; в сперме с рН 6,0 движение начинается только при 35—40 °С. При рН 4,5 одно повышение температуры не выводит спермиев из анабиоза; они становятся подвижными лишь под действием температуры в со-четании с подщелачиванием среды. При более низком рН и длительном хране-нии спермии погибают. За счет выде-ления щелочи из погибших сперми-ев происходит частичная нейтрализа-ция молочной кислоты, а у части спермиев восстанавливается гликолиз до тех пор, пока увеличение концентра-ции молочной кислоты не прекратит его. Поэтому в процессе гликолиза наблюдаются скачкообраз-ные изменения рН. Спермий, будучи узкоспециализиро-ванной клеткой, неспособен к синтезу и накоплению органических веществ. В нем преобладают катаболические (раз-рушительные) процессы перед анаболи-ческими (созидательными). Ассимиляция глюкозы не прекращает, а только иногда может замедлять процесс разрушения спермиев. Главное отличие спермиев от других клеток — их способность к энергично-му, активному движению за счет энер-гии дыхания и гликолиза. Для движения спермиев, как и для мышечной работы, необходим АТФ. при снижении АТФ до 3 мг% и более оплодотворяющая способность спермы ухудшается. Спермозин — аналогмы-шечного белка актомиозина. Под влия-нием спермозина, обладающего свой-ствами фермента аденозинтрифосфатазы, молекула АТФ распадается на фос-форную кислоту и аденозиндифосфат (АДФ); в результате этого процесса спермий получает энергию, обеспечива-ющую его подвижность. Оптимальная ферментативная активность спермози-на отмечается при рН 8,3. Поэтому подщелачивание спермы повышает актив-ность движения спермиев. АТФ, добав-ленный к спермиям, не влияет на их движение, это обусловлено, видимо, тем, что он не проникает через их обо-лочку. Добавление в сперму сахаров улучшает гликолиз, а следовательно, и дыхание, что позволяет поддерживать активность спермиев. Образующаяся при этих процессах энергия аккумули-руется в результате соединения АДФ с фосфорной кислотой и образования АТФ.
sesch: Влияние температуры. Спермии лучше со-храняются при температуре от 0 до 15 °С. Более низкая и особенно высокая тем-пература пагубны для них. Темпе-ратура среды влияет на спермиев двояко: усиливает или ослабляет их движе-ние, удлиняет или укорачивает переживаемость. Движение и переживаемость спер-миев—два взаимосвязанных явления. Если спермиев поместить в среду с температурой 5 'С, они делаются малопод-вижными или не двигаются. При подо-гревании спермы до 10 °С их движения становятся интенсивнее, и дальше, по мере повышения температуры, актив-ность еще более возрастает и достигает максимума при температуре 38—41 "С. Таким образом, интенсивность движе-ния спермиев прямо пропорциональна температуре среды, в которой они нахо-дятся. С повышением температуры среды срок жизни спермиев укорачивается. При тем-пературе 46,5 °С белки спермиев перехо-дят в состояние, близкое к необратимой денатурации. Низкие температуры менее вредны для спермиев. При постепенном охлаж-дении можно довести сперму до состоя-ния замораживания, а затем, после подогревания, восстановить ее активность и даже способность к оплодотворению. Быстрое охлаждение спермы, скачкооб-разные переходы от высоких температур к низким вызывают у спермиев темпера-турный шок — реакцию спермиев на быстрое охлаждение. Она выражается потерей способности спермиев оживать при подогревании и разбавлении спер-мы специальными разбавителями, по-явлением уродливых форм спермиев. Если сперму быстро охладить хотя бы только до 15—17 °С, у спермиев может произойти температурный шок. Шо-ковые явления у спермиев могут насту-пать при температуре 25 "С. В механизме шока важную роль играют осмотические и диффузи-онные процессы. Чем медленнее проте-кают эти процессы, тем меньше прояв-ляется температурный шок Медленное охлаждение — основной способ предупреждения температурно-го шока спермиев. Особенно легко возникает темпера-турный шок при охлаждении только что полученной спермы ниже 18 'С, поэто-му в помещениях для получения и ис-следования спермы температура не дол-жна быть ниже 18 'С. В сперме, имею-щей нейтральную или щелочную реак-цию, спермии сильнее реагируют на температуру, чем в сперме слабокислой реакции. Низкие температуры отрицательно влияют на живые существа потому, что при замерзании разрушается цитоплаз-ма их клеток (во вр кристаллизации). Для объяснения отсутствия отрицатель-ного влияния низких температур на спермиев предложена гипотеза о стек-ловидной форме замерзания цитоплаз-мы (витрификация). Согласно этой ги-потезе, цитоплазма при охлаждении мо-жет затвердевать стекловидно (без крис-таллов). При стекловидной форме в отличие от кристаллизации цитоплазма затвердевает без выделения воды, без резкого смещения молекул, вследствие чего не нарушается ее обычная структу-ра. При постепенном охлаждении спер-мы до минус 6—10 °С в ней интенсивно происходит кристаллизация, что вызы-вает быструю гибель спермиев. Для перевода жидкостей в стекловидное зат-вердевание необходимо при приближе-нии к 0 °С быстро их охладить, чтобы «проскочить» критическую фазу. Для «расстекловывания» цитоплазмы спер-му нужно быстро нагревать, чтобы про-изошло расплавление тоже без фазы кристаллизации. Возможность температурного шока следует учитывать, особенно при работе со спермой быка и барана, у которых вследствие малого объема эякулята сперма охлаждается очень быстро. Тем-пературный шок легко наступает при проведении искусственного осемене-ния в холодную погоду, при использова-нии холодных инструментов, при не-соблюдении правил хранения и пере-возки спермы. Реакцию спермиев на температуру следует расценивать как их приспособ-ление в процессе эволюции. Известно, что в придатке тестикула спермии нахо-дятся в состоянии естественного анаби-оза при температуре более низкой, чем температура тела; вследствие этого они могут долго сохранять свою жизнеспо-собность. Только после смешения спер-миев с секретом придаточных половых желез они получают способность к ак-тивному движению. Попав же в половой аппарат самки, спермии (в условиях температуры тела) начинают двигаться с максимальной интенсивностью. Это обусловливает наиболее быстрое их продвижение по половым путям к яйцепроводам и встречу с яйцевой клет-кой. Влияние света. Рассеянный дневной свет не воздействует вредно на сперми-ев. Под влиянием же прямых солнеч-ных лучей движение спермиев вначале усиливается, а затем, через 20—40 мин, они погибают. Отрицательное действие солнечных лучей объясняют действием на спермиев ультрафиолетовой части спектра, активизирующей химические процессы, и термическим влиянием инфракрасных лучей. Поэтому при проведении искусственного осемене-ния нужно оберегать сперму от ультра-фиолетовых лучей солнца и бактери-цидных ламп. Вся работа со спермой должна прово-диться в закрытых помещениях. По-скольку рассеянный свет не влияет на спермиев, то для сохранения спермы можно пользоваться обычной стеклян-ной посудой, а еще лучше из оранжевого стекла, которое задерживает ультрафио-летовые лучи. В лаборатории пунктов искусственного осеменения на окнах следует повесить капроновые или поли-этиленовые занавески. Влияние осмотического давления. Спермии, находясь в сперме, легко под-даются воздействию ее сыворотки. В свою очередь, они сами могут изменять химический состав спермы посредством пополнения ее продуктами своей жиз-недеятельности. По этой причине величина осмотического давления спермы непостоянная. У быка, например, она колеблется при 0 °С от 481,2—914,2 кПа (4,812 до 9,142 ат), в среднем равна 695 кПа (6,95 ат). В связи с этим важно учитывать как физические, так и хими-ческие свойства жидкой части спермы. Спермии очень чувствительны к из-менению осмотического давления, т. е. концентрации веществ в жидкости, в которой они находятся. Ее осмотичес-кое давление должно быть равным внут-реннему осмотическому давлению спер-миев. Если спермии поместить в гипо-тонический раствор или в обыкновен-ную воду, они быстро погибают вследствие повышения внутреннего давления. Под влиянием гипотоничес-кого раствора хвосты спермиев набуха-ют и закручиваются кольцом или полу-кольцом. Если сперму смешать с гипер-тоническим раствором, спермии тоже погибнут, но уже от обезвоживания. Они сморщиваются, их хвосты приобре-тают зигзаговидную форму. Исключи-тельно губительным для спермиев явля-ется быстрое изменение осмотического давления. При прочих благоприятных условиях спермии могут сохранять свою жизнеспособность только в изотоничес-ких растворах. У спермиев животных разных видов осмотическое давление неодинаково. Спермии меньше реагируют на отклонение осмо-тического давления в сторону гиперто-нии, чем в сторону гипотонии. При искусственном осеменении жи-вотных необходимо строго следить за тем, чтобы все растворы, применяемые для разбавления спермы, были изотоничными и чтобы сперма не соприкасалась с водой. Обычная питьевая вода мо-жет содержать (в зависимости от усло-вий местности) значительное количе-ство различных солей, поэтому раствор, приготовленный без учета солевого со-става воды, может оказать вредное влия-ние на спермиев. Надо оберегать сперму от испарения ее жидкой части, например от подсыха-ния в спермоприемнике, при исследова-нии под микроскопом и при других манипуляциях, при которых может повы-ситься концентрация солей в сперме. Надо оберегать сперму и от недостатка солей; например, несколько капель дис-тиллированной воды, образовавшейся на стенках спермоприемника вслед-ствие разности температур (конденса-ция), могут пагубно повлиять на эякулят барана или быка. Очень важна степень разбавления спермы. Чем она выше, тем чувствительнее спермии к отклонению от изотонии. Влияние реакции среды. При работе со спермой нужно учитывать реакцию сре-ды, т. е. концентрацию водородных ионов, которая влияет на обмен веществ, активность и переживаемость спермиев. Наиболее благоприятной для спермиев считается среда, рН которой колеблется для быка в пределах 6,9—7,0, для барана — 7,0—7,2, для хряка — 7,2— 7,5, для петуха — 7,2 и для кролика — 6,8. В кислой (рН 6,0 и ниже) и в силь-нощелочной средах спермии погибают. Переживаемость спермиев вне орга-низма зависит от свойств кислоты. Под воздействием органических кислот (мо-лочной, уксусной, янтарной, масляной и др.) движения спермиев прекращают-ся при небольшой кислотности среды. Неорганические кислоты (НС1, Н2504, Н3Р04 и др.) даже в значи-тельных концентрациях не влияют от-рицательно на спермиев. Разница воз-действия на спермиев органических и неорганических кислот объясняется неспособностью свободных ионов прони-кать в клетку, а следовательно, невоз-можностью влияния Н-ионов внешней среды на внутриклеточные реакции. Минеральные кислоты полностью дис-социированы в растворах, поэтому и не могут влиять на реакции, протекающие в спермиях. Растворы органических кислот всегда содержат молекулы, не распавшиеся на ионы, поэтому их моле-кулы проникают через оболочку спер-миев, разлагаются в них на ионы, обус-ловливая внутриклеточное подкисление. Надо учитывать и буферные свой-ства спермы. Вне организма буферность спермы — основной регулятор ее кис-лотности. У животных разных видов она неодинаковая. Высшей буферностью обладает сперма барана, затем быка и хряка, низшей — сперма жеребца. Влияние химических веществ. В прак-тике искусственного осеменения, не-смотря на соблюдение всех правил асеп-тики, полученная сперма всегда более или менее загрязнена бактериальной флорой. Стремление специалистов най-ти такое дезинфицирующее средство, которое могло бы действовать бактерицидно на микрофлору, не влияя отрица-тельно на спермиев, не увенчалось успе-хом. Исследования показали, что ни одно из современных дезинфицирую-щих веществ не может считаться без-вредным для спермиев. В ничтожных дозах, неуловимых даже тончайшими химическими реакциями, они вредно влияют на спермиев. Этим следует объяснить неудачи искусственного осе-менения животных, когда его проводят в ветеринарных лечебницах, амбулатори-ях или когда используют те же инстру-менты, которые применяются во вр лечебной работы. Установлено, что спермиев быстро убивают ртути дихлорид (сулема) в дозе 0,000003 г, перманганат калия в дозе 0,00004 г, лизол, креолин, уксусная кислота в дозе 0,0003 г на 1 г спермы. Щело-чи и кислоты, эфир, нашатырный спирт, скипидар — сильные яды для спермиев. Оксиды свинца, меди, желе-за, серебра также очень ядовиты для спермиев. Поэтому в практике искусственного осеменения пользуются стек-лянными или никелированными инст-рументами. Токсичными для спермиев могут быть также резиновые камеры, дистил-лированная вода, полиэтиленовые при-боры и др. При обработке резиновых ка-мер различными моющими средствами кипячении в дистиллированной воде в течение часа токсичность резины не ис-чезает. Это указывает на необходимость обязательной биологической оценки каждого прибора и препарата, выпуска-емых для целей искусственного осеме-нения животных. Несмотря на то что в принципе при искусственном осеменении противопо-казано применение дезинфицирующих средств, все же для обеззараживания ин-струментов вынужденно пользуются ими. Наиболее приемлем для этого эти-ловый спирт (этанол). По сравнению с другими дезинфицирующими средства-ми он легче удаляется с инструментов (быстро испаряется), кроме того, он хо-рошо растворяется в воде. Однако надо иметь в виду, что 0,5%-ный раствор спирта очень быстро убивает спермиев. Особенно много микроорганизмов отмечается в воздухе помещения, где содержатся производители. При плохих гигиени-ческих условиях в 1 см3 воздуха нахо-дится до 1,6 млн микроорганизмов. У быков, выращенных в плохих гигиени-ческих условиях, в 1 мл спермы содер-жится от 85 до 230 млн микроорганиз-мов. У хряков одним из источников сильного загрязнения спермы микроорганизмами является дивертикул препуция (слепой мешок). После дивертикулоэктомии микробное загрязнение спермы резко снижалось, повышалась оплодотворяемость и пло-довитость свиноматок . Загрязнение спермы патогенными микроорганизмами может обусловить распространение при искусственном осеменении трихомоноза, вибриоза, бруцеллеза, туберкулеза, паратуберкулеза, лептоспироза, ящура и других ин-фекционных и инвазионных болезней. Сперма — хорошая питательная среда для сохранения и размножения многих патогенных и непатогенных микроорга-низмов. При этом ни антибиотики, ни низкая температура при длительном хранении спермы не уменьшают коли-чество микробных тел и не обеспечива-ют ее обеззараживания, так как видовой состав микробов необычайно разнооб-разен, В видовом отношении микро-флору в сперме подразделяют на четыре группы: сапрофитная, патогенная, ус-ловно-патогенная, протозои и риккетсии. Из условно-патогенной микрофлоры в сперме быков-производителей обна-руживают синегнойную и кишечную па-лочки, стафилококки, стрептококки, протеи и др. Наиболее патогенной явля-ется еинегнойная палочка. В свежей и разбавленной сперме наряду с бактериями встречаются грибы, обладающие патогенными и токси-ческими свойствами. Микробы, попавшие в сперму, рас-полагаются в основном около спермиев, а часть из них в 1—3 ряда — непосред-ственно на спермиях — на головке, шейке, теле и хвосте. При воз-действии микробов происходит набуха-ние, а затем разрушение, распад перфоратория (колпачка) головки и всей обо-лочки спермия. Для осеменения допускают сперму с содержанием в 1 мл не более 5 тыс. мик-робных тел при отсутствии патогенной микрофлоры и синегнойной палочки. Свежая неразбавленная сперма произ-водителя должна иметь колититр (наи-меньшее количество исследуемого ма-териала, в котором содержится одна ки-шечная палочка) не более 1:10.
Yana: В Москве я знаю Беланту с услугами замораживания спермы. Врач Колядина.
полная версия страницы