Состав и свойства спермы. Строение спермиев. Свойства спермиев. Факторы, влияющие на свойства и жизнеспособность спермиев.

Сперма – смесь спермиев (половых клеток самца) и плазмы (сыворотки). Спермий – зрелая половая клетка самца, несущая гаплоидный набор хромосом и состоящая из головки, шейки, тела и хвостика. Сыворотка спермы – секрет придатков семенников и придаточных половых желез (простатической, пузырьковидных, куперовых и уретральных). Эякулят – сперма, выделенная самцом во время полового акта.

Объем эякулята Концентрация спермиев Кислотность Осмотическое давление Консистенция (вязкость)

Свойства спермы во многом зависят от типа осеменения. Тип осеменения: Влагалищный: Коровы, овцы, козы, яки, крольчихи Маточный: Кобылы, ослицы, свиньи, собаки, верблюдицы

Объем эякулята – зависит от особенностей половых органов и динамики коитуса. При влагалищном типе и динамичном коитусе – объем меньше. Концентрация спермиев – количество сперматозоидов в 1 мл объема спермы. При влагалищном типе осеменения концентрация спермиев в 5-10 раз выше чем при маточном. Концентрация спермиев уменьшается при слишком частом использовании производителя.

Объём спермы, выделяемой при каждой эякуляции, различен у разных видов: у быка в среднем 45 мл;быка у жеребца мл;жеребца у дикого кабана до 250 мл;дикого кабана у барана 11,5 мл;барана у кита до 3000 мл.кита

Осмотическое давление. Создается растворенными в сперме солями, сахарами и другими веществами. Это давление должно быть изотонично внутреннему осмотическому давлению спермиев. Гипотонический раствор – набухание хвостиков спермиев, закручивание их кольцом или полукольцом, затем гибель от резкого возрастания внутреннего давления. Гипертонический раствор – сморщивание спермиев, хвостики приобретают зигзаговидную форму, затем гибель спермиев от обезвоживания.

Консистенция (вязкость): Бык – сливкообразная Баран – сметанообразная Жеребец и хряк – консистенция молока (жидкая) Кобель – (2 фракция) – мутная сливкообразная При нахождении спермы во внешней среде вязкость ее несколько понижается, а при попадании во внутренние органы самки – повышается.

Сперма, полученная при эякуляции, густая и вязкая, что обусловлено свертыванием секрета семенных пузырьков. Под влиянием ферментов предстательной железы гиалуронидазы, фибринолизина и фиброкиназы, активированных лимонной кислотой, через мин наступает полное разжижение эякулята. Время разжижения - один из важнейших спермиологических показателей. Очень важно, чтобы сперматозоиды максимально быстро получали возможность активного передвижения.

Увеличение срока разжижения, как правило, является следствием длительно текущих воспалительных процессов в придаточных половых железах или ферментной недостаточности. При длительном разжижении, сперматозоиды, передвигаясь в вязкой среде, быстрее теряют биологически доступную энергию (АТФ), дольше находятся во влагалище, кислая среда которого значительно снижает их подвижность, а следовательно и их способность к оплодотворению.

Кислотность Концентрация кислот (органических и неорганических) и солей Дыхание и гликолиз спермиев Выделение щелочи при гибели спермы Буферность системы обеспечивается солями лимонной кислоты (цитратами) Наиболее высокая буферность спермы у барана, затем быка и хряка, низшая – у жеребца.

Вид животныхбыкбаранжеребецхряккобель Тип осеменениявлагалищный маточный Объем эякулята (средн./макс.) 4-5/151-2/3, / /10002/18 Концентрация спермиев млрд/мл0,8-1,22,5-3,50,1-0,150,15-0,210, ,143 рН6,5-6,7 7,2-7,6 6,3-6,7 Осмотическое давление (изотонично раствору виноградного сахара в соответствующей концентрации) 66,47,265-7 Скорость движения спермиев мм/мин 4,024,65,22 Нет данных 2,88 Концентрация сахароввысокая низкая Нет данных Концентрация солейнизкая высокая Нет данных Преобладающий тип дыханияДыхание и фруктолиз Дыхание и окисление липидов Нет данных

Вода – 90-98% Сухое вещество – 2-10% белок -60%, липиды (основной фосфолипид – лецитин), сахара (глюкоза, фруктоза), ферменты (гиалуронидаза, каталаза, пероксидаза, трипсин, амилаза, липаза, антитрипсин), органические соединения (лактацидоген, фосфаген, холестерин, мочевина, холин) кислоты – молочная, лимонная, аскорбиновая, аденозинтрифосфорная (АТФ) зольные элементы (1%) (фосфор, кальций, магний, калий, натрий, хлор, железо, цинк)

Головка спермия Чехол головки Акросома ДНК Шейка спермия Центросома Передняя центриоль – начальные части грубых фибрилл (наружн.) Задняя центриоль – начальные части тонких фибрилл (внутр.) Тело спермия Спиральная нить из овальных зерен митохондрий осевая нить из 9 периферических дублетов (нар. и внутр.) и осевого дублета Хвост спермия Центральный дублет и тонкие периферические фибриллы

Хвост спермия изгибается в одной плоскости и затем выпрямляется. Головка имеет грушевидную форму, но с уплощенной поверхностью одного края, что в целом придает ей вид ковша. Эта форма обеспечивает вращение спермия вокруг своей оси. В сочетании с вращением вокруг оси это приводит к прямолинейному движению спермия Скорость движения сперматозоидов составляет 2-5 мм в минуту. Такая скорость позволяет им в течение 6-9 часов достигать передней трети яйцеводов, где и осуществляется оплодотворение.

Виды движения спермиев: Прямолинейно-поступательное – по прямой линии; Манежное – вокруг своей головки или с радиусом, примерно равном длине спермия; Колебательное – на одном месте, изгибаясь вправо и влево.

Реотаксис – движение спермиев в медленно текущем потоке против тока жидкости. Средняя скорость движения – 4-6 мм/мин. Хемотаксис – движение спермиев в сторону повышения концентрации химических веществ (аттрактантов), выделяемых яйцеклеткой.

Биохимические процессы, связанные с получением энергии: Дыхание с использованием кислорода окружающей среды Фруктолиз (гликолиз) при расщеплении сахара в бескислородной среде Распад аденозинтрифосфата (АТФ) – вспомогательный

Дыхание наиболее распространенный процесс у спермиев, при котором окисляются все питательные вещества белки, жиры и углеводы с образованием энергии Н 2 О, СО 2 и других продуктов. Этот процесс про­исходит под влиянием целого ряда дыхательных ферментов цитохромоксидазы, дегидрогеназы, цитохромов и рибофлавина состав­ной части флавиного фермента.

Гликолиз (фруктолиз) характеризуется выделением энергии для жизненных процессов, протекающих в спермиях без доступа воздуха. Этот процесс отличается от дыхания тем, что при нем расщепляются только отдельные сахара, такие как фруктоза и глюкоза. Фруктоза при гликолизе распадается до молочной кислоты с освобождением энергии. Распад фруктозы до молочной кислоты с освобождением энергии под влиянием ферментов проходит через следующие звенья: фруктозофосфорная кислота, фруктозодвуфосфорная кислота, фосфотриоза–фосфоглицериновая кислота, фосфопировиноградная кислота, пировиноградная кислота. Эта реакция обратима, так как часть молочной кислоты способна снова переходить в сахара.

Дыхание и гликолиз по своим энергетическим возможностям не­равнозначны. Из одного моля фруктозы при дыхании образуется кал., а при гликолизе – лишь , то есть в 20 раз меньше. Таким обра­зом, дыхание является наиболее экономным с точки зрения распада уг­леводов и наиболее эффективным процессом, снабжающем спермии энергией.

Дыхание с использованием кислорода окружающей среды – преобладает, если в сперме мало сахаров – жеребец, хряк. Фруктолиз (гликолиз) при расщеплении сахара в бескислородной среде – всегда при наличии сахаров – бык, баран, при добавлении сахаров в разбавители спермы жеребца, хряка и кобеля. Распад аденозинтрифосфата (АТФ) – вспомогательный

Факторы перехода в анабиоз: Понижение температуры. Недолгое хранение при низкой температуре. Длительное хранение замороженной спермы. Закисление среды (при дыхании или искусственно). Замедление метаболизма спермиев в половых путях самки. Хранение спермы в бескислородной среде.

Свет. Температура. Осмотическое давление. Реакция среды. Химические вещества. Микробная и белковая загрязненность.

Все факторы, ускоряющие обменные процессы в спермии (ультрафиолетовый и инфракрасный спектры солнечного или искусственного света, повышенная температура, щелочная реакция среды) вызывают их недолгую активизацию и затем быструю гибель за счет истощения энергетических запасов.

Губительно действуют на спермии: Прямой солнечный свет Бактерицидное облучение Температура выше 39 С Резкое снижение температуры (температурный шок) Изменение осмотического давления (особенно быстрое) Резкое изменение кислотности Воздействие химических веществ (в т.ч. антисептиков) Воздействие микробной или грибковой загрязненности.