Сперматозоид состоит из следующих отделов. Строение сперматозоида. Строение яйцеклетки. Как происходит оплодотворение

Все знают, что сперматозоид является мужской половой клеткой. Специалисты называют ее гаметой. Мужские половые клетки образуются в канальцах яичек. Естественно, что без них просто невозможен процесс оплодотворения женской яйцеклетки. Каково строение сперматозоида и его функции?

Открытие сперматозоида

Сперматозоид был открыт голландским натуралистом А. Левенгуком в 1677 г. Благодаря первым микроскопам, которые он сконструировал, ученый смог рассмотреть и зарисовать мужскую половую клетку. Причем первым он описал человеческий сперматозоид. Затем Левенгук приступил к изучению мужских гамет различных животных. Именно этот натуралист впервые предположил, что они участвуют в процессе зачатия.

У разных животных мужские половые клетки устроены по-разному, хотя схема строения сперматозоида у них очень схожа:

Головка;

Средняя часть;

У некоторых животных количество жгутиков хвоста может быть разным. Форма головки сперматозоидов разных видов живых существ также различается.

Строение сперматозоида, фото которого есть в обзоре, имеет свои характерные особенности. Морфология мужских гамет кардинально отличается от других клеток организма живых существ. При этом все основные органеллы присутствуют в их строении. Строение сперматозоида следующее:

. Головка эллипсоидной формы, практически полностью заполненная ядром. В нем содержится наследственный материал, передающийся от отца потомству. Он представлен в виде хроматина, который является комплексом ДНК, РНК, белков. Ядро содержит 23 мужские хромосомы. Это половинный набор наследственного материала. Во время оплодотворения он объединяется с 23 хромосомами женской яйцеклетки. Сперматозоид несет одну половую хромосому, обозначаемую X или Y. Если яйцеклетка оплодотворяется мужской гаметой, несущей Y-хромосому, то в будущем рождается мальчик, а если X - то девочка. Другими словами: пол будущего ребенка зависит от сперматозоида.

На вершине (переднем конце) головки расположена акросома, представляющая собой видоизмененный комплекс Гольджи. В ней происходит выработка фермента гиалуронидазы, способного расщеплять оболочку яйцеклетки, состоящую из мукополисахаридов. Благодаря такому свойству акросомы сперматозоид может проникать в женскую гамету. На границе головки и его шейки находится центриоль - органоид, участвующий в делении клеток. Она формирует цитоскелет жгутообразного хвотика. В головке находится и центросома, представляющая собой центр организации микротрубочек. Она обеспечивает движение жгутообразного хвоста сперматозоида, участвует в сближении ядер зиготы и ее первом клеточном делении.

. Шейка, разделяющая головку и среднюю часть . В этом небольшом сужении располагается спиралевидная митохондрия, необходимая для выработки энергии. Она служит для активного движения сперматозоида. Основная часть энергии представлена в виде фруктозы.

. Промежуточный (средний) отдел, который часто называют телом. Оно состоит из осевой нити. В средней части имеется митохондрион, который содержит 28 митохондрий. Он имеет спиралевидную форму. Митохондрион синтезирует АТФ, обеспечивая этим движение гаметы.

. Хвост в виде жгутика. На его поперечном разрезе можно увидеть 9 пар микроспопических трубочек. Еще две пары расположены в самом центре жгутика. Хвост сперматозоида - это важный органоид активного движения.

Размеры сперматозоида

Размеры мужской гаметы ничтожно малы. Сперматозоиды намного меньше зиготы (без учета хвоста). Они имеют самые маленькие размеры по сравнению с другими клетками человека. Длина сперматозоида мужчины составляет около 50-70 мкм, ширина - 3,5 мкм. Средний участок достигает в длину 4,5 мкм, а хвост - 45 мкм. Примечательно, что у некоторых живых существ размер гамет намного больше. Так, например, сперматозоид тритона имеет длину около 500 мкм, а мужские половые клетки мыши в 1,5 раза больше человеческих. Малые размеры гамет обусловлены необходимостью преодолевать довольно большие расстояния до яйцеклетки.

Особенности мужских сперматозоидов

Строение и функции сперматозоида тесно взаимосвязаны. Мужская гамета обладает свойствами, обусловленными ее назначением и особенностями:

Способностью двигаться за счет жгутообразного хвостика, благодаря чему обеспечивается возможность встречи сперматозоида и яйцеклетки.

Несет отрицательный электрический заряд, что не дает мужским гаметам склеиваться в сперме.

В эякуляте (семенной жидкости, сперме) здорового мужчины содержится примерно 200 миллионов сперматозоидов. У различных видов живых существ количество мужских гамет может кардинально различаться. Так, например, в эякуляте коня насчитывается примерно 100 миллиардов сперматозоидов.

Благодаря хвостику-жгутику мужская гамета в семенной жидкости развивает скорость до 5 см/час.

Свойства мужских гамет

Специалисты смогли выяснить, что цитоплазма головки сперматозоида имеет жидкокристаллическое состояние. Благодаря этому достигается устойчивость мужской половой клетки к неблагоприятным условиям внешней среды. Сперматозоиды способны противостоять агрессивной для них кислой среде влагалища женщины. Строение сперматозоида делает его более устойчивым к ионизирующей радиации. У некоторых животных в мужской половой клетки имеется акросомный аппарат, способный выбрасывать длинную нить, предназначенную для захвата яйцеклетки.

Срок жизни сперматозоида

После образования в канальцах яичка сперматозоиды в течение месяца сохраняются в придатках. В эякуляте они остаются живыми около 24 часов. Сперматозоид во влагалище живет около 2-2,5 часов. Если он смог проникнуть в шейку матки или фаллопиевые трубы, то срок его жизни увеличивается до 2-3 суток.

Строение яйцеклетки

Женская половая гамета представляет собой крупную шарообразную, неподвижную клетку, обладающую запасом различных питательных веществ, необходимых для биосинтеза белка и выработки специфических регуляторных веществ. Ее желток обеспечивает зародышу питание на протяжении эмбрионального периода. Ее диаметр достигает 150-170 мкм.

Яйцеклетка снаружи защищена оболочкой, покрытой лучистым венцом. Она окружена клетками фолликулярного эпителия, размножающимися по мере ее созревания. Они выделяют специфическую жидкость. Она накапливается в полости первичных фолликулов. Клетки этого эпителия участвуют в обеспечении яйцеклетки питательными веществами. Оболочка женской гаметы не только питает гамету, но и защищает ее от проникновения более одного сперматозоида. Поскольку яйцеклетка не имеет аппарата, предназначенного для активного движения, для нее характерна плазматическая сегрегация.

Важность процесса движения

Подвижность мужской половой клетки является основной ее качественной характеристикой. Она обеспечивается хвостом гаметы за счет совершения однотипных движений. Особенности строения яйцеклетки и сперматозоида делают процесс оплодотворения наиболее вероятным. Оболочка мужской гаметы имеет специальные рецепторы, которые способны распознавать химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Благодаря этой способности сперматозоиды способны к целенаправленному, а не хаотическому движению. После эякуляции практически все здоровые половые клетки представителя мужского пола направляются к женской гамете. Такое движение называют положительным хемотаксисом.

Высокая подвижность сперматозоидов играет более важную роль, чем их количество в эякуляте. Об этом часто говорят специалисты, работающие с мужскими и женскими половыми клетками. Так, если в семенной жидкости подвижными являются около сорока процентов сперматозоидов, то это уже считается патологией. В этом случае вероятность оплодотворения яйцеклетки сильно уменьшается.

Если сперма состоит из полностью неподвижных сперматозоидов, то это часто свидетельствует о такой патологии, как акиноспермия. В этом случае половые клетки живые, но они неподвижны, а поэтому не способны произвести оплодотворение яйцеклетки. Чаще всего это нарушение вызывается разными патологиями половых желез.

Процесс оплодотворения

В каждой мужской гамете есть Y- или X- хромосома, определяющие при оплодотворении яйцеклетки пол ребенка. Чаще всего в этом процессе участвуют одна мужская гамета и одна женская. В некоторых случаях клетку оплодотворяют 2-3 и более сперматозоидов, что приводит к рождению однояйцевых близнецов.

Строение яйцеклетки и сперматозоида таковы, что при оплодотворении только головка мужской гаметы способна проникать в женскую половую клетку. При этом все остальные ее части остаются снаружи. В процессе оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида) образуется зигота, которая представляет собой диплоидную клетку, содержащую полный двойной набор хромосом.

— это половая клетка мужчины, главной функцией которой является оплодотворение женской половой клетки. В нем содержится генетическая информация, передающаяся от отца к будущему ребенку. Строение мужской половой клетки целиком подчинено основной цели: размер его маленький, он быстрый и подвижный, а количество сперматозоидов огромно. Узнаем подробнее, какие особенности этих половых клеток позволяют им максимально эффективно выполнять свои функции.

Мужская половая клетка сильно отличается не только от женской яйцеклетки, но и от всех других клеток организма. Увидеть, как она выглядит в эякуляте, можно только под микроскопом. Размер ее 50-55 мкм.

Спермий состоит из нескольких частей:

1. Головка. Форма ее выглядит, как ложка. В ней расположены следующие ключевые структуры:

• ядро. В нем содержится 23 хромосомы (22 общие и одна X или Y, которая и определяет пол будущего ребенка). Если сперматозоид содержит Х-хромосому, то плод будет женского пола, а если Y, то родится мальчик;
• мембранный пузырек или акросома. Размер и форма этой структуры примерно с ядро. В ней содержатся особые ферменты, которые сперматозоид выбрасывает при приближении к яйцеклетке. Они растворяют ее оболочку и дают возможность мужской половой гамете проникнуть в цитоплазму яйцеклетки;
• центросома. Эта структура отвечает за регулировку движения хвостовой части.

1. Шейка. Мягкая часть, которая обеспечивает определенную подвижность головки и возможность ее наклона под небольшим углом. Размер ее очень небольшой.
2. Тело или средняя часть. Здесь проходит осевая нить, которая обеспечивает подвижность хвоста. Кроме этого, в ней содержится комплекс митохондрий, которые вырабатывают энергию, благодаря чему эта клетка может двигаться.
3. Хвост. Состоит из фибрилл, которые выполняют роль «винта» и позволяю клетке двигаться в нужном направлении. Форма его помогает поддерживать нормальную скорость и направление движения сперматозоида.

Интересно! Существует теория, по которой сперматозоиды-мальчики (с Y -хромосомой) более активны, но живут всего сутки, а вот с Х-хромосомой менее подвижны, но более живучи до 3-4 суток. Поэтому, чтобы зачать мальчика, половой акт должен случиться точно во время .

Особенности созревания и сперматогенеза

Созревание мужских половых гамет начинается в пубертатном периоде у мужчин и длится на протяжении всей жизни. В среднем цикл развития этой клетки составляет 2,5-3 месяца, поэтому обновление спермиев происходит примерно раз в 80-90 дней.

Образуются мужские половые гаметы в семенниках, где проходят все последовательные стадии деления. В ходе сложного процесса сперматогенеза из сперматид и образуются зрелые сперматозоиды. Эти процессы сперматогенеза регулируются гормонами яичек и гипофиза.

В организме мужчины сперматозоиды практически неподвижны, а при эякуляции (семяизвержении) происходит их активация ферментами простатического секрета. В эякуляте содержится большое количество этих клеток, около 1-2 миллионов сперматозоидов в одном миллилитре.

Важно! Значение имеет не количество сперматозоидов, а их подвижность, процент нормальных форм и концентрация сперматозоидов в эякуляте. Только при соответствии этих параметров норме, они могут выполнять свои функции.

Как движутся эти клетки

Когда сперма попадает во влагалище женщины, большое количество сперматозоидов, содержащихся в эякуляте, приобретают способность двигаться. У них нет другой функции, кроме движения по направлению к яйцеклетке, чтобы оплодотворить ее.

Во влагалище скорость их минимальна, но там происходит первый отбор сперматозоидов, и только живучие и подвижные особи достигают тела матки. Там их скорость резко увеличивается, и они движутся к маточным трубам. Путь сперматозоида от влагалища до яйцевода занимает всего несколько часов, и это очень большая скорость, учитывая микроскопические размеры клетки.

Во влагалище большая часть их гибнет, и они движутся медленно, поскольку там кислая среда. В матке среда щелочная и там они ускоряются и могут долго сохранять свою подвижность вплоть до 3-4 суток.

Из матки мужские половые гаметы направляются в маточные трубы, где в это время в расширенном конце их должна поджидать яйцеклетка. Если этого не происходит, то они хаотично движутся в маточной трубе в течение нескольких дней, а затем погибают. Все время движения от влагалища до яйцеклетки составляет 1-1,5 часа, при условии, что скорость их соответствует норме.

При встрече с яйцеклеткой важно, чтобы количество сперматозоидов было не меньше 300 тысяч. Это нужно чтобы растворить защитную оболочку женской половой клетки. Если концентрация сперматозоидов меньше, этого может не хватить для «раздевания яйцеклетки от защитных одежек».

Важно! Благодаря выживаемости сперматозоидов оплодотворение может наступить, даже если половой акт был за несколько дней до .

Вопросы к доктору

Вопрос : Если нарушено строение сперматозоида и его скорость, то это может стать причиной бесплодия у мужчин?

Ответ : Да, конечно. Если есть структурные изменения мужских половых клеток в эякуляте, то зачатие практически невозможно. Даже если яйцеклетка будет оплодотворена таким дефектным сперматозоидом, впоследствии это станет причиной выкидыша уже на ранних стадиях.

Вопрос : Количество сперматозоидов и их строение можно проверить какими-нибудь исследованиями?

Ответ : Да, конечно. Обычная спермограмма показывает количество сперматозоидов в сперме. Можно дополнительно провести расширенную спермограмму по Крюгеру, которая учитывает все аномальные и неподвижные формы.

Вопрос : Можно ли увидеть сперматозоид невооруженным глазом в эякуляте или только под микроскопом?

Ответ : Размер этой клетки очень маленький, рассмотреть ее в эякуляте можно только под микроскопом. Но не под каждым аппаратом, для визуализации нужно воспользоваться микроскопом с определенным разрешением.

Вопрос: Сколько нужно времени на улучшение моего сперматогенеза?

Ответ: На улучшение мужского сперматогенеза влияет питание, образ жизни и генетически факторы. Обновление половых клеток происходит раз в три месяца. Если вас беспокоит улучшение вашего сперматогенеза, то за это время нужно исключить инфекции и воспалительные заболевания, а после перестраивать образ жизни. Точно узнать сколько времени на это уйдет, можно только после всех обследований.

Строение мужской половой гаметы напрямую связано с ее функцией. Отклонения от нормы как формы, так и количества сперматозоидов может стать причиной проблем с зачатием. Для уточнения диагноза нужно выполнить спермограмму и получить консультацию врача.

Введение

Сперматозоиды человека

Заключение

Литература

Введение

Сперматозомид (от др.-греч. урЭсмб (род. п. урЭсмбфпт) -- семя, жщЮ -- «жизнь» и е?дпт -- «вид») -- мужская половая клетка, мужская гамета, которая служит для оплодотворения женской гаметы, яйцеклетки. Термин используется для обозначения мелких, обычно подвижных гамет у организмов, которым свойственна оогамия. Обычно они значительно меньше яйцеклетки, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве. Понятие «сперматозоид» необходимо отличать от понятия «сперма», поскольку последняя состоит из семенной жидкости (в которой содержатся сперматозоиды), а также содержит небольшое количество эпителиальных клеток мочеиспускательного канала. Синонимы: живчик, иногда спермий. Обычно (особенно в ботанике) спермиями называют сперматозоиды, лишенные жгутиков.

Разнообразие сперматозоидов у животных

У разных видов животных сперматозоиды устроены по-разному, однако, общие черты строения всё же имеются. У типичного сперматозоида животных выделяют головку, среднюю часть и хвост (жгутик). В головке расположено гаплоидное ядро (несущее хромосомы), акросома (несущая литические ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки) и центриоль, которая формирует цитоскелет жгутика. Между головкой и средней частью находится сужение клетки, так называемая шейка. В средней части располагается митохондрион -- гигантская спиральная митохондрия. Жгутик служит для движения сперматозоида.

У большинства животных сперматозоид имеет типичное строение, описанное выше. Но встречаются исключения. Количество жгутиков может быть больше одного. Так у аквариумной рыбы тетрадон сперматозоиды несут по два жгутика. У некоторых ракообразных сперматозоиды несут по нескольку жгутиков. У круглых червей сперматозоиды вообще лишены жгутиков (в ходе эволюции все клетки этого типа животных утратили реснички и жгутики), они имеют амебоидную форму и передвигаются с помощью ложноножек. У тритона хвост несет «ундулирующую мембрану» (плавник). Головки сперматозоидов очень разнообразны. У человека головка сперматозоида яйцевидная, сплющенная с боков. У мышей и крыс -- в форме крючка. У низших ракообразных бывают шарообразные сперматозоиды. У некоторых сумчатых животных сперматозоиды сдвоенные и движутся в паре, при этом синхронно бьют хвостами. Разделение происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки.

Сперматозоиды имеют микроскопические размеры, как правило, длина сперматозоида от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров. Размеры сперматозоидов также сильно варьируют и не коррелируют с размером взрослого животного. Например, сперматозоиды мыши крупнее сперматозоидов человека в 1,5 раза. А сперматозоиды тритона крупнее сперматозоидов человека в несколько раз.

Сперматозоиды человека

Открытие сперматозоидов

Строение и функция

Сперматозоид человека -- это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.

Рис.1. Строение сперматозоида человека (электронно-микроскопическая схема). 1- акросома; 2 -- ядро; 3 -- шейка; 4 -- митохондрии; 5 -- осевые нити.

В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела (если учитывать только саму головку без хвостика). Общая длина сперматозоида у человека равна приблизительно 55 мкм. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик -- соответственно, приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину.

Малые размеры, вероятно, необходимы для быстрого движения сперматозоида. Для уменьшения размера сперматозоида при его созревании происходят специальные преобразования: ядро уплотняется за счет уникального механизма конденсации хроматина (из ядра удаляются гистоны, и ДНК связывается с белками-протаминами), большая часть цитоплазмы выбрасывается из сперматозоида в виде так называемой «цитоплазматической капли», остаются только самые необходимые органеллы.

Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.

Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида, сжатого с боков, с одной из сторон имеется небольшая ямка, поэтому иногда говорят о «ложковидной» форме головки сперматозоида у человека. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:

1) Ядро, несущее одинарный набор хромосом. Такое ядро называют гаплоидным. После слияния сперматозоида и яйцеклетки (ядро которой также гаплоидно) образуется зигота -- новый диплоидный организм, несущий материнские и отцовские хромосомы. При сперматогенезе (развитии сперматозоидов) образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола. При оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется эмбрион мужского пола. Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида (см. протамины). В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен -- в ядре сперматозоида не синтезируется РНК.

2) Акросома -- видоизмененная лизосома -- мембранный пузырек, несущий литические ферменты -- вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объёма головки и по своему размеру приблизительно равна ядру. Она лежит спереди от ядра и покрывает собой половину ядра (поэтому часто акросому сравнивают с шапочкой). При контакте с яйцеклеткой акросома выбрасывает свои ферменты наружу и растворяет небольшой участок оболочки яйцеклетки, благодаря чему образуется небольшой «проход» для проникновения сперматозоида. В акросоме содержится около 15 литических ферментов, основным из который является акрозин.

3) Центросома -- центр организации микротрубочек, обеспечивает движение хвоста сперматозоида, а также предположительно участвует в сближении ядер зиготы и первом клеточном делении зиготы.

Позади головки располагается так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение -- «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек. В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион -- гигантская митохондрия сперматозоида. Митохондрион имеет спиральную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

Хвост, или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост -- орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот.

Движение сперматозоидов человека

Сперматозоид человека движется при помощи жгутика. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У женщины приблизительно через 1--2 часа после коитуса с эякуляцией первые сперматозоиды достигают ампулярной части фаллопиевой трубы (той части, где происходит оплодотворение).

В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счет перистальтических сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счет воздействия на них ферментов простатического сока.

Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см (цервикальный канал -- около 2 см, полость матки -- около 5 см, фаллопиева труба -- около 12 см).

Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая pH окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; pH влагалища около 6,0 , pH шейки матки около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь шейки матки и погибает во влагалище (по критериям ВОЗ, используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остается живых сперматозоидов). Прохождение канала шейки матки является для сперматозоидов сложным, из-за наличия в нём цервикальной слизи. После прохождения шейки матки сперматозоиды оказываются в матке, среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды до 3-х дней). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «капацитация». Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды имеют отрицательный реотаксис, то есть стремление двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также перистальтические сокращения мышечной стенки трубы. Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы -- так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворение. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы. Каким образом сперматозоид человека разыскивает яйцеклетку в воронке фаллопиевой трубы, остаётся неясным. Существуют предположения о наличии у сперматозоидов человека хемотаксиса -- движения по направлению к неким веществам, выделяемым яйцеклеткой, либо фолликулярными клетками, её окружающими. Несмотря на то, что хемотаксис присущ сперматозоидам многих водных организмов с наружным оплодотворением, у сперматозоидов человека и млекопитающих животных его наличие пока не доказано.

Продолжительность жизни сперматозоидов человека

После периода созревания, составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. В шейке матки, матке и фаллопиевых трубах сперматозоиды остаются живыми до 6 суток.

Сперматозоиды в растительном мире

В большинстве случаев сперматозоиды растений очень мелкие; исключение -- сперматозоиды саговников: у некоторых видов они видны невооружённым глазом, достигая в диаметре 0,3 мм. Ядро у сперматозоидов растений обычно крупное, с небольшим количеством цитоплазмы. Сперматозоиды растений также называют антерозоидами. Орган растений, в котором образуются сперматозоиды, называется антеридием.

Формирование мужских половых клеток

У позвоночных животных женские половые клетки образуются в половых железах - яичниках, а мужские - в семенниках. Именно в половых железах из исходных диплоидных клеток образуются гаплоидные гаметы. Формирование зрелых сперматозоидов в организме млекопитающих начинается с наступлением половой зрелости, а яйцеклеток - во внутриутробном периоде развития женского организма.

Схема развития половых клеток

Период размножения МИТОЗ

Период роста интерфаза

профаза-I метафаза-I

анафаза-I телофаза-I

Период созревания МЕЙОЗ

профаза-II метафаза-II

анафаза-II телофаза-II

В развитии половых клеток выделяют несколько стадий (см. схему). Первую стадию развития половых клеток называют размножением. Для этой стадии характерно деление диплоидных клеток путем митоза. При этом из каждой материнской клетки образуются две дочерние диплоидные клетки. За счет митозов увеличивается число клеток.

Затем наступает стадия роста. В этот период размеры клеток увеличиваются. Клетки находятся в состоянии интерфазы. В них синтезируются белки, углеводы, липиды, АТФ, удваиваются хромосомы.

На стадии созревания клетки делятся путем мейоза. Число хромосом уменьшается вдвое, и из каждой диплоидной клетки образуются четыре 1000 е гаплоидные дочерние клетки.

У особей мужского пола все образовавшиеся в результате мейоза клетки одинаковые, полноценные. Развитие половых клеток завершается периодом формирования, во время которого образуются гаметы - сперматозоиды и яйцеклетка.

Своеобразно происходит формирование половых клеток у покрытосеменных растений. Гаметы образуются в тычинках и пестиках. В пыльниках тычинки содержится много диплоидных клеток, каждая из которых делится путем мейоза В результате из каждой диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные, превращающиеся в пыльцевые зерна На этом процесс формирования пыльцы не заканчивается Гаплоид-ное ядро каждого пыльцевого зерна делится путем митоза Так образуются две гаплоидные клетки - генеративная и вегетативная Генеративная клетка еще раз делится путем митоза, в результате чего образуются два гаплоидных спермия. Спермии - мужские гаметы Они неподвижны, так как лишены жгутиков и доставляются к семязачатку через пыльцевую трубку.

Таким образом, зрелое пыльцевое зерно содержит три клетки: вегетативную, или клетку пыльцевой трубки, и два спермия.

В завязи расположен семязачаток, в котором формируется женская половая клетка. В семязачатке из одной диплоидной клетки в результате мейоза образуются четыре гаплоидные клетки. Три клетки погибают, а одна оставшаяся трижды делится путем митоза. Так возникает восемь гаплоидных клеток, которые образуют зародышевый мешок. Одна из них превращается в яйцеклетку, две клетки сливаются и образуют диплоидную клетку - вторичное ядро зародышевого мешка. Оставшиеся пять клеток играют вспомогательную роль, образуя стенку зародышевого мешка.

Заключение

сперматозоид мужской половой клетка

Сперматозоидили спермий, зрелая мужская половая клетка животных и многих растений. Основная функция сперматозоида - оплодотворение яйца, т.е. перенос генетического материала отцовского организма в женскую половую клетку. Сперматогенез (образование сперматозоидов) у большинства животных протекает в семенных канальцах семенников. Продолжительность этого процесса у разных видов неодинакова: у мышей она составляет около 35 суток, у человека - 74, а у животных с сезонным размножением - существенно больше. У млекопитающих сперматогенез (как и овуляция) регулируется фолликулостимулирующим гормоном гипофиза. Сперматозоиды, попавшие в половые пути самки, могут длительно сохранять жизнеспособность: у пчел - 3-4 года, у птиц - около 3 недель; однако у человека они жизнеспособны в матке не более 48 часов. У растений сперматозоиды, как правило, очень мелкие, у большинства семенных - неподвижные, безжгутиковые, однако у зеленых и бурых водорослей, папоротников, хвощей, плаунов, саговников, гингко и некоторых других растений, напротив, сперматозоиды подвижны и имеют два или много жгутиков.

Литература

1. Н. С. Курбатова, Е. А. Козлова "Конспект лекций по общей биологии".

2. Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных. М., 1980.

3. Гилберт С. Биология развития, т. 1. М., 1993.

4. Гиляров М. С. Биологический энциклопедический словарь. М., 1986.

5. Антонова О. Возрастная анатомия и физиология. М., 1995.

Подобные документы

Процесс созревания половых клеток. Жизненный цикл ряда простейших, водорослей, споровых, голосеменных растений и многоклеточных животных. Развитие мужских половых клеток, происходящее под регулирующим воздействием гормонов. Сперматогенез у человека.

презентация , добавлен 01.04.2013


Физиологические особенности размножения человека. Два типа половых клеток: мужские (сперматозоиды) и женские (яйцеклетки). Процесс формирования половых клеток (гамет) – явление гаметогенеза. Три периода развития: фазы сперматогенеза, овогенеза и мейоза.

курсовая работа , добавлен 04.05.2009


Внутреннее строение мужских половых органов: предстательной железы, мошонки и полового члена. Строение внутренних половых органов женщины. Вены, несущие кровь от промежности. Функции органа слуха. Слуховые восприятия в процессе развития человека.

реферат , добавлен 16.10.2013


Понятие о мембране клетки, ее строение и функция. Строение хлоропластов и митохондрий. Типы листьев по форме листовой пластинки, края и основания. Ветвление и кущение побегов. Строение сложных и простых соцветий, цветков ячменя, ржи, пшеницы, кукурузы.

контрольная работа , добавлен 27.11.2011


Губки: строение, место обитания, значение в природе и жизни человека. Класс обыкновенные и известковые губки. Общий вид бодяг речных. Общие признаки кишечнополостных животных. Главная функция стрекательных клеток. Особенности размножения и регенерации.

презентация , добавлен 16.01.2014


Внешнее строение и окраска дрозофилы. Длительность онтогенеза дрозофилы и особенности первого спаривания, яйцо и оплодотворение. Созревание яиц и сперматозоидов, определение пола. Геном дрозофилы и его использование в генетическом моделировании.

презентация , добавлен 26.10.2015


Основные разновидности живых клеток и особенности их строения. Общий план строения эукариотических и прокариотических клеток. Особенности строения растительной и грибной клеток. Сравнительная таблица строения клеток растений, животных, грибов и бактерий.

реферат , добавлен 01.12.2016


Методы трансгенеза в животноводстве. Использование половых клеток семенников. Факторы повышения экспрессии трансгенов в организме животных. Особенности пересадки ядер клеток, культивируемых in vitro. Перспективы генно-инженерных работ в животноводстве.

реферат , добавлен 26.09.2009


Характеристика сперматогенеза, митотического деления клеток по типу мейоза. Исследование этапов дифференцировки клеток, которые в совокупности составляют сперматогенный эпителий. Изучение строения мужских половых органов и их желез, функций простаты.

реферат , добавлен 05.12.2011


Железы пищеварительного аппарата. Классификация женских половых органов. Классификация и строение мужских половых органов. Камеры сердца и сосуды, питающие сердце. Пути оттока крови. Отделы головного мозга. Локализация центров слуха, зрения, движения.

Спермий - половые клетки самца сложного строения, обладающие свойством самостоятельного движения, являются основной в биологическом отношении частью спермы. Спермий состоит из головки, шейки, тела и хвоста.

Общая длина спермиев сельскохозяйственных животных составляет 0,056-0,07 мм или 56-70 микрон, а ширина от 0,001-0,005 мм, или 1-5 микрон.

Объем спермия очень мал. Он в 10-12 тыс. раз меньше объема яйцеклетки.

Головка спермия представляет собой пластинку ложечкообразной формы. Рассматривая под микроскопом медленно движущихся спермиев, можно увидеть их вращение вокруг своей продольной оси. Головка спермия поворачивается то широкой стороной, то ребром, отчего заметно «мерцание» спермиев.

Головка спермия представляет примерно одну девятую часть длины его. В головке сосредоточена наследственная информация, тогда как шейка, тело и хвост - двигательный аппарат спермия. Передняя часть головки закруглена, а задняя часть у спермиев быка и барана несколько сужена и резко срезана. В средней и задней части головки расположено ядро, а в передней части имеется особое тельце в виде колпачка - акросома. Она выделяет ферменты, которые при оплодотворении растворяют вязкое вещество лучистого венца яйцеклетки, способствуют проникновению спермиев в яйцеклетку.

Снаружи головка покрыта плотной прозрачной оболочкой — мембраной белкового вещества. Она покрывает также шейку, тело и хвост. Только конечная часть хвоста свободна от оболочки. При длительном хранении спермы оболочка набухает и отслаивается в виде шариков или лоскутков. Такие спермии теряют способность к оплодотворению. Головка с телом соединена шейкой. От основания головки в шейку отходят три тоненьких пучка волоконец (фибрилл), образующих осевую нить. Осевая нить, окруженная двойной спиралью, проходит в теле спермия. Тело спермия представляет собой палочкообразную часть спермия, служит основанием более тонкому хвосту. Хвост состоит из осевой пяти, покрытой тронной спиралью. Конечная часть хвоста не покрыта спиралью и оболочкой. Она состоит из фибрилл осевой нити и имеет вид кисточки.

Движение спермиев . Спермии обладают самостоятельной способностью к движению. Центр движения находится в шейке и теле, поэтому при отрыве головки тело спермия способно к движению, а головка остается неподвижной.

В сперме можно наблюдать три вида движения:

• прямолинейно-поступательное , когда спермии активно перемещаются по прямой, это физиологически нормальное движение;
• манежное движение - вращаются вокруг своей головки или перемещаются по кругу, такая форма движения указывает на повреждение спермия, набухание головки, потерю ложечкообразной формы;
• колебательное движение - изгибается вправо-влево, не передвигаясь вперед.

Движение спермиев осуществляется с помощью хвоста. Он изгибается в одну сторону, а затем быстро выпрямляется. Движение хвоста быстро повторяется, в результате отталкивания его от жидкости спермии продвигается вперед. За 1 с хвост спермия быка при 37° производит 9 ударов. Ложечкообразная форма головки при односторонних движениях хвоста приводит к вращению его вдоль продольной оси. Сочетание ударов хвоста с вращением вокруг продольной оси приводит к поступательному движению спермия, скорость движения спермия довольно большая - 4-6 мм в 1 мин.

Колебательные движения спермиев возникают вследствие замедления энергетических процессов, может наблюдаться в нормальной сперме после долгого ее хранения, при низкой температуре, кислой реакции среды. Подогревание, подщелачивание спермы вызывает восстановление прямолинейного движения.

Нормальные спермии перемещаются против тока жидкости. Эта особенность движения называется реотаксисом. Благодаря реотаксису двигаются в яйцеводе навстречу яйцеклетке. Мертвые, неподвижные уносятся током жидкости.

Спермии имеют отрицательный электрический заряд. Одноименный электрический заряд обеспечивает взаимное отталкивание спермиев, предупреждая их склеивание. Под влиянием электрического заряда спермии располагаются параллельно, что создает определенный порядок в их движении. Снижение электрического заряда ослабляет взаимное отталкивание спермиев, они начинают склеиваться головками или другими частями. Это явление называется агглютинацией.

Агглютинация спермиев возникает при наличии в сперме положительно заряженных ионов или спермиоагглютининов, повышенной кислотности (pH 5-6,4) среды.

Агглютинация может быть обратимой, если спермии склеиваются только головками и сохраняют подвижность хвоста - «звездчатая агглютинация», и необратимой, когда спермии склеиваются друг с другом беспорядочно. Доказано существование спермиоагглютининов в половой сфере самок по отношению к спермиям другого вида животных. Образование спермиоагглютининов, как реакция организма, возникает при парентеральном проникновении белка спермиев в организм, что происходит при многократном и обильном введении спермы в половые пути самок. У молодых самок спермиоагглютининов нет, а у многорожавших они имеются. В естественных условиях у здоровых животных в фолликулярной жидкости и секретах предстательной железы имеются антиагглютинины, которые препятствуют агглютинации и даже восстанавливают нормальное состояние спермиев при звездчатой агглютинации.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Процесс образования спермиев (сперматогенез) происходит непрерывно и может подвергаться колебаниям в зависимости от условий кормления, содержания и использования производителей, состояния их здоровья, возраста и индивидуальных особенностей.

Спермии из разных участков придатка семенника имеют различную переживаемость и оплодотворяющую способность. Лучшей подвижностью, переживаємостью и оплодотворяющей способностью обладают спермии, находящиеся в хвостовой части канала придатка семенника, худшей - спермии, находящиеся в головке придатка.

Во время эякуляции спермии из каналов придатков семенников смешиваются с секретами добавочных половых желез. Секреты добавочных половых желез разбавляют густую массу спермиев и увеличивают общий объем спермы. У быка спермии из канала придатка семенника разбавляются секретами добавочных половых желез в 4-5 раз, у барана - в 2-3 раза, у жеребца и хряка - в 20- 50 раз.

В результате слияния спермиев с секретами добавочных половых желез образуется сперма. Таким образом, сыворотка спермы - секрет придатков семенников и придаточных половых желез (простатической, пузырьковидных, куперовых и уретральных). Сперма, выделенная самцом во время полового акта, называется эякулятом.

Соотношение секретов эпидидимиса и отдельных придаточных половых желез, их роль в формировании жидкой части спермы (плазмы) имеют видовую специфику (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Составные части плазмы спермы (по Полянцеву Н.И.)

Особенности структуры половых органов и динамики коитуса обусловливают вариации как в величине эякулята, так и в его составе у самцов разных видов. У жеребца объем эякулята составляет в среднем 50-100 мл (максимально 600 мл); у хряка - 200-400 (1000); у барана - 1,0-2,0 (3,5); у быка - 4-5 (15); у кобеля - 2(18); у петуха - 0,3 (2,0).

В зависимости от вида животных бывает различной и концентрация спермиев. У животных с влагалищным типом осеменения концентрация спермиев в 5-10 раз выше, чем у животных с маточным типом осеменения. Так, в 1 мл спермы находят в среднем: у барана - 2,50-3,50 млрд, у быка - 0,8-1,2 млрд, у хряка - 0,15- 0,21 млрд, у жеребца - 0,10-0,15 млрд спермиев.

По химическому составу сперма относится к наиболее сложным жидкостям организма. Около 90-98% массы спермы составляет вода, 2-10% - сухое вещество, около 60% которого - белок. Главные составные части спермиев - белки и липиды. В состав белка входят аминокислоты. Среди липидов спермы первое место занимает лецитин, содержащий фосфор. В 100 мл спермы барана содержится до 355 мг фосфора, быка - 82 мг, хряка - 66 мг и жеребца - 19 мг. Также имеются калий, натрий, хлор, кальций, магний, железо, цинк и другие элементы.

В сперме выявляются ферменты гиалуронидаза, пероксидаза, трипсин, антитрипсин, амилаза, липаза и др. Концентрация ферментов в сперме животных разных видов сильно колеблется.

В сперме найдены аскорбиновая кислота, тиамин {В 1), рибофлавин (В2 ), ретинол {Л) и др. Их количество варьирует в зависимости от вида животного. Так, аскорбиновой кислоты в сперме быка обнаружено 14 мг%, хряка - 4 мг%. Содержание других витаминов в сперме быка колеблется от 0,089 до 0,371 мг%.

Важное место в химическом составе спермы занимает сахар (фруктоза), являющийся источником энергии спермиев.

Состав, количество и биологические свойства спермиев находятся в сильной зависимости от условий содержания производителя (кормления, ухода, эксплуатации и др.).

Строение спермиев. Спермин состоят из головки, средней части и хвоста (рис. 8.1).

Акросома

Средняя часть

Митохондрия

Рис. 8.1. Схема строения спермия (по В.С. Шипилову)

Плазматическая мембрана

Головка спермия - округлая пластинка. В ней содержится наследственное вещество - дезоксирибонуклеиновая кислота, передающая потомству свойства родителя. Головка покрыта тонкой ядерной оболочкой с множеством пор. Поверх ядерной оболочки на передней половине она защищена колпачком - акрозомой, которая выделяет фермент гиалуронидазу, необходимый для оплодотворения спермием яйца. У старых спермиев акрозома отпадает, и они теряют способность к оплодотворению. Наконец, вся головка снаружи покрыта тончайшей роговой оболочкой - мембраной. Если мембрана будет повреждена, то акрозома отпадает и спермий потеряет оплодотворяющую способность.

Шейка спермия содержит расширенные начальные части грубых фибрилл, образующие переднюю центриоль, а несколько дальше начальные части тонких фибрилл - заднюю центриоль.

Проксимальная центриоль окружена двумя базальными гранулами, имеющими вид колец эллипсоидной формы. От каждой базальной гранулы отходит девять тонких волоконец - фибрилл, причем фибриллы наружного кольца в несколько раз толще соответствующих им фибрилл внутреннего кольца. Фибриллы соединены между собой и с осевой нитью тонкими нитями - спицами.

Кольцевые фибриллы содержат сократительные белки (скантин, спермозин), сходные по своему составу с актомиозином. При сокращении фибрилл хвост изгибается, причем одни фибриллы изгибают хвост вправо, другие - влево.

Тело спермия имеет спиральную нить, которая обвивает идущую внутри тела осевую нить. Спиральная нить состоит из овальных зерен митохондрий, соединенных одна с другой как бусы в длинную спирально завитую нить (или несколько нитей). Митохондрии разделены перегородками, на которых расположены последовательно окислительные ферменты. Перегородки погружены в слой жира. Внутри митохондрий происходит окисление питательных веществ (главным образом глюкозы, фруктозы), выделение энергии и образование при окислении особого вещества - аденозинтрифосфата (АТФ), который необходим для сокращения хвоста спермия.

Осевая нить состоит из фибрилл (волоконец): двух центральных, девяти тонких и девяти грубых. Тонкие и грубые фибриллы расположены двумя слоями вокруг центральных. Тонкие фибриллы двойные, они образуют внутренний слой, а лежащие за ними грубые - наружный. Электронно-химические исследования показали: грубые фибриллы содержат аденозинтрифосфатазу - фермент, разлагающий аденозинтрифосфат и сукциндегирогеназу, участвующую в восстановлении разложенного аденозинтрифосфата.

Фибриллы опоясаны спиральными элементами. Тело спермия плотно обвито двойной спиралью, которая заканчивается кольцевой центриолью, расположенной на границе тела и хвоста спермия. Хвост по всей длине (за исключением концевой части) опоясан тройной спиралью. Спиральные элементы придают жгутику прочность, не лишая его гибкости. В области тела они имеют митохондриальное происхождение. В митохондриях сосредоточены ферменты гликолитического и окислительного характера, участвующие в выработке энергии для движения спермиев.

Снаружи тело спермия покрыто мембраной. Благодаря наличию в ее составе се рус оде ржа щих аминокислот (цистин, цистеин) она устойчива к протеолитическим ферментам, щелочным и кислым растворам.

Хвост спермия состоит только из осевой нити, покрытой мембраной, осевая нить - из двух центральных и девяти тонких фибрилл. Грубые фибриллы вместе с митохондриальными нитями кончаются у начала хвоста. Осевая нить оплетена тонкой роговой ниточкой, предохраняющей фибриллы от распада.

Свойства спермиев. Успех осеменения зависит от жизнеспособности спермиев, их устойчивости к внешней среде и в половом аппарате самки, от активности их участия в оплодотворении и их подвижности. В зависимости от состояния спермиев и окружающих условий интенсивность движения, например, спермиев барана, колеблется от 1,9 до 15,4 мм в минуту. Установлено, что спермии быка могут передвигаться за 1 мин в среднем на 4,02 мм, барана - на 4,6 мм, жеребца - на 5,22 мм, кобеля - на 2,88 мм, петуха - на 1,02 мм.

При рассмотрении только что полученной спермы под микроскопом можно заметить, что один спермий активно движется поступательно, другие - по кругу, третьи - только колеблются, четвертые остаются неподвижными, и чем дольше проводится наблюдение, чем больше проходит времени с момента получения спермы, тем слабее становится движение спермиев, тем больше появляется спермиев с колебательными движениями и неподвижных.

Различная активность движения спермиев зависит от их зрелости, возраста, возбудимости, а также влияния на них внешних факторов вообще и жидкой среды, в которой они находятся, в частности. Специальными исследованиями установлено, что физиологическое состояние спермиев неодинаково. Так, спермии, полученные из головки придатка, очень неустойчивы к внешнему воздействию по сравнению со спермиями, полученными из хвоста придатка или из эякулята. Спермии из головки придатка могут жить вне организма несколько минут или часов, а продолжительность жизни спермиев из хвоста придатка исчисляется сутками. Спермии из головки придатка очень быстро становятся неподвижными, если их поместить в кислую среду, а спермии из хвоста придатка сохраняют способность к движению и в кислой среде. Устойчивость зрелых спермиев обусловливается их липопротеидным покровом, образующимся при продвижении спермиев по каналу придатка. Сохранение липопро-теидного покрова спермиев во время работы со спермой при проведении искусственного осеменения (сохранение, разбавление) имеет большое значение для живучести спермиев, так как покров придает им одноименный (отрицательный) электрический заряд, предотвращающий их агглютинацию под действием электрических сил.

Все нормальные, зрелые спермии обладают прямолинейным, головным поступательным движением. Движение спермия осуществляется посредством сгибания и быстрого выпрямления его хвоста, в результате колебаний спермий отталкивается от окружающей его жидкости. Сокращения хвоста происходят в одной плоскости. Однако спермий благодаря выпукло-вогнутой поверхности головки поворачивается при этом вокруг своей продольной оси. Комбинация ударов с вращением спермия вокруг своей оси и обусловливает прямолинейность его движения. Кроме того, при каждом ударе хвоста образуются токи жидкости у головки спермия, и он скользит вдоль пришедших в движение слоев жидкости, образующей «микроводовороты». Хвостик спермия проходит через них, забирая часть кинетической энергии вращения, накопившейся в завихрении. Завихрения выталкивают спермий вперед. Движения хвостиков спермиев в сыворотке толкают их вперед, а отрицательные электрические заряды всех спермиев предупреждают их столкновение. Поэтому в густой сперме сочетание двух сил (электростатического отталкивания спермиев друг от друга и их активного движения вперед) обусловливает некоторое упорядочение в расположении и движении спермиев, проявляющееся в образовании в эякуляте потоков вихреобразных движений, видимых невооруженным глазом. По степени выраженности вихревых движений можно судить о качестве спермы животного.

В настоящее время движение спермиев по половой сфере самки объясняется реотаксисом, т.е. свойством перемещаться против тока жидкости. Явление реотаксиса у спермиев доказано экспериментальным путем. Спермии, помещенные на растянутую поверхность вскрытого яйцепровода, движутся по слизистой оболочке, преодолевая сопротивление ресничек и тока жидкости, вызываемого их движением.

Движется спермий очень интенсивно. По исследованиям Бишопа и Грея, при температуре 37°С спермий производит хвостиком девять ударов в секунду, продвигаясь при каждом ударе на 8,3 мкм. Таким образом, в каждую секунду спермий проходит 74,7 мкм, а в минуту - 4462 мкм, т.е в течение одной минуты он проходит расстояние, в 60-70 раз превышающее его длину. У некоторых животных спермии движутся еще быстрее.

Спермоагглютинация - склеивание спермиев головками или всем телом вследствие ослабления или нейтрализации отрицательного электрического заряда. Спермоагглютинация может быть обратимой, если спермии склеиваются только головками и сохраняют подвижность хвоста - звездчатая агглютинация, и необратимой, когда спермии беспорядочно склеиваются друг с другом и неподвижны (мертвые) - массовая коагуляция спермиев.

Нейтрализация электрических зарядов спермиев происходит при повышении кислотности спермы и под влиянием воздействия многовалентных металлов (кальция, магния, алюминия). При кислотности (pH) 5,0-6,4 происходит звездчатая агглютинация. При дальнейшем повышении кислотности спермоагглютинация усиливается.

Установлено существование изоспермоагглютининов, вызывающих агглютинацию спермиев своего вида (например, сыворотка крови коров может агглютинировать спермиев быка), и гетероспер-моагглютининов, действующих на спермиев животного другого вида (например, сыворотка крови, влагалищный секрет, слизь из матки вызывают агглютинацию спермиев самцов другого вида и не влияют на половые клетки самцов своего вида). Образование спермоагглю-тининов является реакцией организма на парентеральное проникновение белков спермы. Поэтому у молодых, не осеменявшихся самок спермоагглютининов нет или их мало, а у осемененных, особенно у рожавших самок, их количество увеличивается. Возможность спермоагглютинации следует учитывать при использовании в качестве разбавителей спермы молока или сыворотки крови.

Агглютинацию спермиев можно преодолеть с помощью реакции антиагглютинации. В естественных условиях в половых органах самки агглютинации спермиев препятствуют антиагглютинины, содержащиеся в фолликулярной жидкости яичника и сперме (секрет простатической железы). По этой причине агглютинация в сперме здоровых животных встречается редко.

Дыхание и гликолиз спермиев. Движение спермиев связано с затратами большого количества энергии. Спермии получают ее за счет двух основных биохимических процессов: дыхания с использованием кислорода окружающей среды и фруктолиза при расщеплении сахара в бескислородной среде. Третий процесс - распад аденозинтрифос-фата - является вспомогательным. Для получения энергии спермии используют вещества, находящиеся в окружающей среде или в цитоплазме. При дыхании для окисления спермии могут использовать углеводы, липиды (фосфатиды) и белки. Однако преимущественно они окисляют моносахариды - фруктозу и глюкозу, а также молочную кислоту, образующуюся при распаде сахаров в процессе гликолиза. Расходуя углеводы для дыхания, спермии получают около 90% энергии для движения.

Спермии окисляют также многоатомный спирт - сорбит, поступающий в сперму в составе секретов пузырковидных желез. При отсутствии в окружающей среде углеводов в процессе дыхания спермии используют липиды.

В сперме жеребца и хряка, содержащей незначительное количество сахара, спермии для дыхания используют главным образом липиды. При распаде липидов в сперме образуется глицерин, который при дыхании может окисляться с образованием молочной кислоты, фруктозы.

В процессе окисления углеводов образуются двуокись углерода (С0 2), вода и большое количество энергий. При окислении одной грамм-молекулы сахаров образуется 680 000 малых калорий энергии.

Процесс дыхания осуществляется при помощи ферментов (ци-тохромоксидазы, карбоксидазы, дегидрогеназы и др.), содержащихся в сперме.

На процесс дыхания оказывает влияние температура и степень кислотности или щелочность среды. При понижении или повышении температуры на каждые 10°С соответственно ослабляется или увеличивается в 2 раза дыхание. В кислой среде дыхание ослабляется, а в щелочной - усиливается. Сперма высокого качества характеризуется большой интенсивностью дыхания.

Гликолиз (фруктолиз) - получение энергии за счет расщепления сахара в бескислородной среде. Он осуществляется при участии ферментов (дегидрогеназа и др.), а также фосфорной кислоты. В результате расщепления глюкозы (фруктозы) образуются молочная кислота и энергия.

При фруктолизе образуется в 20 раз меньше энергии на одну грамм-молекулу сахара, чем при дыхании. Таким образом, спермин в бескислородной среде затрачивают во много раз больше питательных веществ. Но этот процесс имеет для спермиев важное значение, когда сперма попадает в половые органы самки, где кислорода нет.

Фруктолиз значительно выражен в сперме быка, барана и козла, в которой содержится сравнительно большое количество сахара. Для спермы этих животных характерен также высокий уровень дыхания.

В сперме жеребца и хряка имеется очень мало сахара, и фрукто-лизы в ней по существу нет. У этих животных спермии получают энергию в основном за счет дыхания.

Однако сперма жеребца и хряка, разбавленная средой, содержащей глюкозу или другой сахар, может сохраняться длительное время без доступа воздуха за счет фруктолиза (или гликолиза).

По характеру происходящих в сперме различных животных обменных процессов ее разделяют на два типа. К первому относят сперму быка, барана, козла, в которой происходят дыхание и фруктолиз. Сперма этих животных незначительно разбавлена секретами придаточных половых желез, содержит большое количество сахара и мало солей, имеет интенсивный фруктолиз.

Ко второму типу относят сперму жеребца и хряка, в которой происходит только дыхание. У этих животных в сперме почти нет сахара и не происходит фруктолиз. Она разбавлена значительным количеством секретов придаточных половых желез и содержит много солей.

Анабиоз и его значение при хранении спермы. Образовавшаяся молочная кислота выделяется через оболочку спермия в окружающую среду. Накопление молочной кислоты в сперме приводит к замедлению или полному прекращению движения спермиев. Спермии при этом впадают в состояние анабиоза, в котором значительно затормаживаются процессы дыхания и фруктолиза, что способствует более длительному сохранению спермиев.

Спермии переходят в состояние анабиоза и при понижении температуры. Низкие температуры, так же как и кислая среда, тормозят жизненные процессы спермиев и в то же время сохраняют их энергию. Подщелачивание или нагревание спермы до температуры тела восстанавливает подвижность спермиев.

Применяемые в практике осеменения методы хранения спермы основаны на переводе спермиев в состояние анабиоза. Большая концентрация молочной кислоты действует на спермиев губительно.

Движение спермиев. Главное отличие спермиев от других клеток - их способность к энергичному, активному движению за счет энергии дыхания и гликолиза. Для движения спермиев, как и для мышечной работы, необходимо особое вещество - АТФ. В сперме плодовитых быков его содержится от 7 до 11 мг%; при снижении количества АТФ до 3 мг% и более оплодотворяющая способность спермы ухудшается. Установлено, что в спермии под влиянием фермента спермозина (аналога мышечного белка актомиозина) молекула АТФ распадается на фосфорную кислоту и аденозиндифосфат (АДФ). В результате этого процесса спермии получают энергию, обеспечивающую их подвижность. Оптимальная ферментативная активность спермозина отмечается при pH 8,3.

Различают несколько видов движения спермиев - прямолинейно-поступательное (спермии активно перемещаются вперед по прямой линии), манежное (спермии вращаются вокруг своей головки или перемещаются по кругу радиусом, равным примерно длине спермия), колебательное (спермий на одном месте изгибается вправо и влево).

Центр движения спермия находится в его шейке и теле. При отрывании хвоста от тела он становится неподвижным, тогда как спермии без головки могут продолжать двигаться.

Прямолинейно-поступательное движение спермиев является нормальным движением, а манежное и колебательное - патологическими. Движение спермиев осуществляется при помощи хвоста. Он изгибается в одну сторону, а затем быстро выпрямляется. Такие движения хвоста быстро повторяются, и в результате его отталкивания от жидкости, в которой он находится, спермий продвигается вперед. В 1 с хвост спермия быка при температуре 37°С производит девять ударов. Ложечкообразная форма головки спермия при односторонних движениях хвоста обеспечивает его вращение вокруг своей продольной оси. Сочетание ударов хвоста с вращением вокруг оси приводит к прямолинейно-поступательному движению спермия. Спермии сельскохозяйственных животных в нормальных увловиях движутся с большей скоростью (4-6 мм/мин).

Манежное движение появляется у ослабленных спермиев после их длительного хранения или когда головка набухает и изменяет свою обычную ложечкообразную форму.

Колебательное движение наблюдается при ослаблении спермия, когда движения хвоста становятся слабыми и медленными. Колебательные движения могут быть и у нормального спермия при низкой температуре и кислой реакции среды, когда замедлено образование энергии для движения. Подогревание или подщелачивание спермы вызывает восстановление прямолинейно-поступательного движения.

Нормальные спермии в медленно текущем потоке движутся в одном направлении - против тока жидкости. Эта особенность называется реотаксисом. Благодаря реотаксису спермии движутся в яйцеводе навстречу яйцеклетке. Мертвые, неподвижные спермии перемещаются с током жидкости.

Влияние на спермиев условий внешней среды. На жизнедеятельность спермиев вне организма производителя оказывают влияние разнообразные условия внешней среды - свет, температура, осмотическое давление в жидкой части спермы, реакция среды, растворы солей, химические вещества, медикаменты, микробная и грибковая загрязненность.

Влияние света. Рассеянный дневной свет не оказывает вредного влияния на спермиев. Под влиянием же прямых солнечных лучей движения спермиев сначала усиливаются, а через 20-40 мин они погибают. Отрицательное действие солнечных лучей объясняется влиянием на спермиев ультрафиолетовой части спектора, активизирующей химические процессы, и термическим влиянием инфракрасных лучей. Поэтому при проведении осеменения нужно оберегать сперму от воздействия ультафиолетовых лучей солнца и бактерицидных ламп.

Вся работа со спермой должна проводиться в закрытых помещениях. Поскольку рассеянный свет не влияет на спермиев, для сохранения спермы можно пользоваться обычной стеклянной посудой, а еще лучше посудой из оранжевого стекла, которое задерживает ультафиолетовые лучи. В лаборатории пунктов осеменения на окна следует повесить капроновые или полиэтиленовые занавески.

Влияние температуры на движение и жизненные процессы спермиев весьма сильно. При температурах, близких к температуре тела животных (37-39°С), спермии движутся наиболее активно, но быстро погибают. Это объясняется тем, что при активном движении спермиев происходят быстрый расход энергетических ресурсов, содержащихся в сперме, и значительное накопление молочной кислоты (в сперме барана и быка), которая вызывает отравление спермиев.

Температура выше 39°С вызывает быструю остановку движения спермиев и их гибель из-за коагуляции (свертывания) белка.

Если температура ниже температуры тела животных, то движение спермиев замедляется. При постепенном охлаждении спермы до температуры около 0°С движение спермиев прекращается, и они переходят в состояние анабиоза. При подогревании спермы до температуры 37-39°С их подвижность восстанавливается. При низких температурах спермии сохраняют жизнеспособность длительное время. Большинство методов хранения спермы связано с ее охлаждением. Однако быстрое охлаждение спермы, скачкообразные переходы от высоких температур к низким вызывают у спермиев температурный шок. Под температурным шоком понимают реакцию спермиев на быстрое охлаждение. Она выражается в потере способности спермиев оживать при подогревании и разбавлении спермы специальными разбавителями, появлении уродливых форм спермиев. Если сперму быстро охладить хотя бы до 15-17°С, у спермиев может произойти температурный шок. Предложено много теорий и гипотез, но ни одна из них не объясняет причин и механизмов возникновения у спермиев температурного шока.

Ф.И. Осташко считает, что в механизме шока важную роль играют осмотические и диффузионные процессы. Чем медленнее протекают эти процессы, тем меньше проявляется температурный шок. Вот почему замедленное охлаждение является основным способом предупреждения возникновения температурного шока спермиев. Наиболее чувствительна к быстрому охлаждению свежеполученная сперма производителей. Особенно легко возникает температурный шок при охлаждении свежеполученной спермы ниже 18°С, поэтому в помещениях для исследования спермий температура не должна быть ниже 18°С. После выдержки свежеполученной спермы при комнатной температуре в течение 1-2 ч она становится менее чувствительной к быстрому понижению температуры. В сперме, имеющей нейтральную или щелочную реакцию, спермии сильнее реагируют на температуру, чем в сперме со слабокислой реакцией.

Низкие температуры отрицательно влияют на живые существа, потому что при замерзании разрушается цитоплазма их клеток (во время ее кристаллизации). Для объяснения отсутствия отрицательного влияния низких температур на спермиев предложена гипотеза о стекловидной форме замерзшей цитоплазмы (витрификация). Согласно этой гипотезе цитоплазма при охлаждении может затвердевать стекловидно (без кристаллизации). При стекловидной форме цитоплазма затвердевает без выделения воды и без резкого смещения молекул, вследствие чего не нарушается ее обычная структура.

При постепенном охлаждении спермы до 6-10°С в ней интенсивно происходит кристаллизация, что вызывает быструю гибель спремиев.

Для стекловидного затвердевания жидкостей при приближении их температуры к 0°С необходимо их резко охладить, чтобы быстро проскочить критическую фазу. Для «расстекловывания» цитоплазмы сперму нужно быстро нагревать, чтобы произошло расплавление и тоже без фазы кристаллизации.

Возможность возникновения температурного шока следует учитывать, особенно при работе со спермой быка и барана, у которых вследствие малого объема эякулята сперма охлаждается очень быстро. Температурный шок легко наступает при проведении осеменения в холодную погоду, при пользовании холодными инструментами, при несоблюдении правил хранения и перевозки спермы.

Реакцию спермиев на температуру следует расценивать как их приспособление в процессе эволюции. Известно, что в придатке те-стикулы спермии находятся в состоянии естественного анабиоза при температуре более низкой, чем температура тела, вследствие этого они могут долго сохранять свою жизнеспособность. Только после смешения спермиев с секретом придаточных половых желез они получают способность к активному движению. Попав же в половой аппарат самки, спермии (в условиях температуры тела) начинают двигаться с максимальной интенсивностью. Это обусловливает их наиболее быстрое продвижение по половому тракту к яйцепроводам и навстречу яйцевой клетке.

Разбавление спермы средой с желтком куриного яйца повышает устойчивость спермиев к температурному шоку.

Чтобы избежать гибели спермиев от температурного шока, необходимо все работы со свежеполученной спермой на племенных предприятиях или пунктах осеменения проводить при температуре 18- 25°С. Такую же температуру должны иметь среды, используемые для разбавления спермы, посуда, приборы, инструменты, соприкасающиеся со спермой.

Для профилактики вредного действия высокой температуры окружающей среды (южные страны) племенные предприятия и пункты строят из малотеплопроводного материала (саман, кирпич), а работу по осеменению производят рано утром и вечером.

Влияние осмотического давления. Как известно, при растворении какого-либо химического вещества в воде в ней возникает осмотическое давление. Осмотическое давление раствора прямо пропорционально концентрации растворенного вещества (при постоянной температуре), т.е. с повышением концентрации растворенных веществ в жидкости увеличивается и осмотическое давление. Раствор, имеющий одинаковое осмотическое давление, называют изотоническим, повышенное давление - гипертоническим, пониженное давление - гипотоническим. Осмотическое давление в сперме создают растворенные в ней соли, сахара и другие вещества. В свою очередь, спермии могут изменять химический состав спермы посредством наводнения ее продуктами своей жизнедеятельности. По этой причине величина осмотического давления спермы непостоянная. У быка, например, при 0°С она колеблется от 4,812 до 9,142 атм, а в среднем равна 6,95 атм. В связи с этим важно учитывать как физические, так и химические свойства жидкой части спермы.

Спермии очень чувствительны к изменению осмотического давления, т.е. к концентрации вещества в жидкости, в которой они находятся. Ее осмотическое давление должно быть равным внутреннему осмотическому давлению спермиев. Если спермии поместить в гипотонический раствор или в обыкновенную воду, они быстро погибают вследствие повышения внутреннего давления. Под влиянием гипотонического раствора хвостики спермиев набухают и закручиваются кольцом или полукольцом. Если сперму смешать с гипертоническим раствором, спермии тоже погибнут, но уже от обезвоживания. Они сморщиваются, их хвостики приобретают зигзаговидную форму. Исключительно губительно для спермиев быстрое изменение осмотического давления. При прочих благоприятных условиях спермии могут сохранять свою жизнеспособность только в изотонических растворах.

У спермиев животных разных видов осмотическое давление неодинаково. Так, раствор виноградного сахара будет изотоничен сперме барана в концентрации 6,4, быка и хряка - 6, жеребца - 7,2; кролика - 5,4; собаки - 5-7%. Раствор тростникового сахара (сахароза) изотоничен сперме жеребца при 11%-й концентрации. Спермии меньше реагируют на отклонение осмотического давления в сторону гипертонии, чем в сторону гипотонии.

При осеменении животных необходимо строго следить за тем, чтобы все растворы, применяемые для разбавления спермы, были изотоничными и чтобы сперма не соприкасалась с водой. Обычная питьевая вода может содержать (в зависимости от условий местности) значительное количество различных солей, поэтому раствор, приготовленный без учета солевого состава воды, может оказать вредное влияние на спермиев.

Надо оберегать сперму от испарения ее жидкой части, например, от подсыхания в спермоприемнике, при исследовании под микроскопом и при других манипуляциях, при которых может повыситься концентрация солей в сперме. Надо оберегать сперму и от недостатка солей. Например, несколько капель дистиллированной воды, образовавшейся на стенках спермоприемника вследствие разности температуры (конденсация), могут оказать пагубное влияние на эякулят барана или быка.

Влияние реакции среды. Подвижность и выживаемость спермиев зависят от реакции окружающей их среды или степени ее кислотности (pH). Дистиллированная вода имеет нейтральную реакцию - pH около 7,0; при кислой реакции pH будет меньше 7,0, а при щелочной - больше 7,0.

В придатке семенника спермии находятся в кислой среде (pH 5,57-6,90). Во время эякуляции содержимое придатка семенника смешивается со щелочными секретами придаточных половых желез, отчего реакция спермы изменяется в нейтральную или слабощелочную (pH 7,0). Реакция свежеполученной спермы быка и барана слабокислая (pH 6,5-6,7), а спермы хряка и жеребца слабощелочная (pH 7,2-7,6), что связано с большой или меньшей степенью разбавления жидкости придатка секретами придаточных половых желез.

В свежеполученной сперме с нейтральной или слабокислой реакцией спермии обладают большей жизнеспособностью, чем со щелочной реакцией. При хранении вследствие накопления молочной кислоты происходит увеличение кислотности спермы быка и барана. Движение спермиев при этом тормозится, и они впадают в анабиоз.

Щелочная среда активизирует подвижность спермиев. В сперме жеребца и хряка, разбавленной большим количеством щелочных секретов придаточных половых желез, спермии, находясь в активном движении, быстро расходуют энергетические вещества и живут сравнительно недолго. При хранении спермы этих производителей ее реакция изменяется в более щелочную сторону. Это происходит в результате улетучивания образующейся при дыхании углекислоты и накопления аммиака, повышающего щелочность.

Изменения реакции среды неблагоприятно отражаются на жизнеспособности спермиев. Однако сперма обладает способностью противодействовать резкому изменению реакции ее среды. Такое свойство спермы называется буферностью. Буферами в сперме являются соли слабых кислот (угольной, лимонной, молочной, фосфорной) и белки.

Под воздействием сильной кислоты соли слабых кислот отдают свой металл этой кислоте и нейтрализуют ее. Так же происходит и нейтрализация щелочей. Белки спермы, являясь одновременно слабыми кислотами и слабыми основаниями, способны связывать кислые и щелочные вещества. Соли лимонной кислоты являются в сперме наиболее сильным буфером. Сперма быка и барана отличается наибольшей буферностью.

Переживаемость спермиев вне организма зависит от свойств кислоты. Под воздействием органических кислот (молочной, уксусной, янтарной, масляной и др.) движения спермиев прекращаются при наибольшей кислотности среды. Неорганические кислоты (НС1, Н 2 80 4 , Н 3 Р0 4 и др.), наоборот, даже в значительных концентрациях не оказывают отрицательного влияния на спермиев. Разница во влиянии на спермиев органических и неорганических кислот объясняется неспособностью свободных ионов проникать в клетку, а следовательно, невозможностью влияния Н-ионов внешней среды на внутриклеточные реакции. Минеральные кислоты полностью дис-соцированы в растворах, поэтому не могут оказывать влияния на реакции, протекающие в спермиях. Растворы органических кислот всегда содержат молекулы, не распавшиеся на ионы, они проникают через оболочку спермиев, разлагаются в них на ионы, обусловливая внутриклеточное подкисление.

Влияние химических веществ. Несмотря на соблюдение всех правил асептики, полученная сперма всегда более или менее загрязнена бактериальной флорой. Поиски дезинфицирующего средства, которое могло бы оказывать бактериоцидное действие на микрофлору, не влияя отрицательно на спермиев, не увенчались успехом. Исследования показали, что ни одно из современных дезинфицирующих веществ не может считаться безвредным для спермиев. В ничтожных дозах, не уловимых даже тончайшими химическими реакциями, они вредно влияют на спермиев. Этим объясняются неудачи искусственного осеменения животных, когда его проводят в ветеринарных лечебницах, амбулаториях или когда используют те же инструменты, которые приняются во время лечебной работы.

Установлено, что спермиев быстро убивают сулема в дозе 0,00001 г, марганцевокислый калий в дозе 0,00004 г, лизол, креолин, уксусная кислота в дозе 0,0003 на 1 г спермы. Щелочи и кислоты, эфир, нашатырный спирт, скипидар являются для спермиев сильными ядами. Окислы свинца, меди, железа, серебра также очень ядовиты для спермиев, поэтому в практике осеменения пользуются стеклянными или никелированными инструментами.

Ионы электролитов, находящиеся в плазме и самих спермиях, могут оказывать на спермии разнообразное действие: уплотнять или разрыхлять оболочку; нейтрализовывать электрический заряд; изменять проницаемость мембран; тормозить или, наоборот, активизировать метаболические процессы.

Электролиты состоят из катионов и анионов. Одно- и двухвалентные катионы существенно не изменяют выживаемости спермиев. Анионы оказывают более сильное влияние, чем катионы, причем действие анионов зависит от их валентности. Анионы хлоридов разрыхляют оболочку спермиев и разрушают липопротеидный покров. Анионы фосфатов, сульфатов, цитратов, наоборот, уплотняют оболочку спермиев и стабилизируют электрический потенциал. В связи с этим соли фосфорной, серной, лимонной кислот используются в составе сред для разбавления спермы.

Пары летучих органических веществ (лизола, креолина, скипидара, формалина, нашатырного спирта, эфира, йодоформа, ксероформа) губительно действуют на спермии даже на расстоянии. В связи с этим список веществ, используемых на предприятиях и пунктах искусственного осеменения для химической дезинфекции, весьма ограничен. Следует также учитывать неблагоприятное действие на спермин табачного дыма, паров одеколона, духов, чеснока, лука.

Из антимикробных средств малотоксичны нитрофураны (фура-цилин, фуразолидон). Некоторые сульфаниламиды (стрептоцид) и большинство антибиотиков в низких концентрациях безвредны, поэтому их используют в составе разбавителей для спермы.

Несмотря на то что в принципе при проведении осеменения совершенно противопоказано применение дезинфицирующих средств, все же для профилактики заразных заболеваний их вынужденно используют. Наиболее приемлем для этого чистый спирт-ректификат. По сравнению с другими дезинфицирующими средствами он легче удаляется с инструментов (быстро испаряется) и хорошо растворяется в воде. Однако надо иметь в виду, что 0,5%-й раствор спирта очень быстро убивает спермиев. Спирт-сырец, денатурированный, недостаточно очищенный от сивушных масел и других примесей, совершенно непригоден в работе по осеменению животных.

Влияние микробной и грибковой загрязненности. Имеется прямая связь между степенью микробной и грибковой загрязненности, качеством спермы и оплодотворяемостью животных. В естественных условиях у здоровых производителей в извитых канальцах семенника, придатках, спермиопроводах и начальной части уретры микроорганизмы отсутствуют. Таким образом, сперма инфицируется при ее прохождении через мочеполовой канал и при соприкосновении с внешней средой. Количественный и качественный состав микроорганизмов в сперме сильно колеблется в зависимости от здоровья, гигиенического состояния производителя, стерильности искусственной вагины, манежа, лаборатории, срока хранения спермы и многих других факторов. Установлено, что при исследованиях воздуха помещений племенных предприятий и пунктов осеменения выделено 15 видов грибов, среди которых имелись патогенные и токсические. Особенно много микроорганизмов отмечается в воздухе помещений, где содержатся производители. При плохих гигиенических условиях в 1 м 3 воздуха находится до 1,6 млн микроорганизмов. В 1 мл спермы быков, выращенных в плохих гигиенических условиях, содержится от 85 млн до 230 млн микроорганизмов. У хряков одним из источников сильного загрязнения спермы микроорганизмами является дивертикул препуция (слепой мешок). Как установили И.Г. Мороз и М.П. Рязанский, после дивертикулэктомии микробное загрязнение спермы резко снижается, повышается опло-дотворяемость и плодовитость свиноматок.

Загрязнение спермы патогенными микроорганизмами может обусловить распространение при осеменении трихомоноза, вибриоза, бруцеллеза, туберкулеза, лептоспироза, ящура и других инфекционных и инвазионных болезней. Сперма является хорошей питательной средой для сохранения и размножения многих патогенных и непатогенных микроорганизмов. При этом ни антибиотики, ни низкая температура при длительном хранении спермы не уменьшают количество в ней микробных тел и не обеспечивают ее обеззараживания, так как видовой состав микробов необычайно разнообразен. В видовом отношении микрофлору, обитающую в сперме, подразделяют на четыре группы: сапрофитная, патогенная, условно патогенная, протозои и риккетсии.

Из условно патогенной микрофлоры в сперме быков-производи-телей обнаруживают синегнойную и кишечную палочки, стафилококки, стрептококки, протеи и др. Наиболее патогенной является синегнойная палочка.

Г.В. Зверева и А.Н. Репко установили, что в свежей и разбавленной сперме наряду с бактериями встречаются грибы, обладающие патогенными и токсическими свойствами. Они выделили 21 вид гриба. Такие патогенные грибы, как Candida albicans , Aspergillus fumigatus, Lichtheimia eirymbifera, способствуют возникновению эндометритов у коров, а при наступлении беременности вызывают гибель эмбрионов и плодов.

Микробы, попавшие в сперму, располагаются в основном около спермиев, а часть из них - непосредственно на спермиях - на головке, шейке, теле, хвостике. При воздействии микробов происходит набухание, а затем разрушение, распад перфоратория (колпачка) головки и всей оболочки спермия.

Для осеменения допускают сперму с содержанием микробных тел не более 5 тыс. при отсутствии патогенной микрофлоры и синегнойной палочки. Свежая неразбавленная сперма производителя должна иметь колититр (наименьшее количество исследуемого материала, в котором содержится одна кишечная палочка) не более 1: 10.

Повторение пройденного

• 1. Особенности биологического строения и физиологического состояния спермиев.
• 2. Спермиогенез. Биологическая роль придатка семенника.
• 3. Особенности движения спермиев в половых органах самца.
• 4. Влияние внешней среды на выживание спермиев.
• 5. Значение фруктолиза в сперме быка, барана и козла.
• 6. Видовые особенности строения спермиев у разных видов животных.