Головна » Навчання » Сперматозоїд складається із наступних відділів. Будова сперматозоїда. Будова яйцеклітини. Як відбувається запліднення

Сперматозоїд складається із наступних відділів. Будова сперматозоїда. Будова яйцеклітини. Як відбувається запліднення

Усі знають, що сперматозоїд є чоловічою статевою клітиною. Фахівці називають її гаметою. Чоловічі статеві клітини утворюються в канальцях яєчок. Звичайно, без них просто неможливий процес запліднення жіночої яйцеклітини. Яка будова сперматозоїда та його функції?

Відкриття сперматозоїда

Сперматозоїд було відкрито голландським натуралістом А. Левенгуком у 1677 р. Завдяки першим мікроскопам, які він сконструював, учений зміг розглянути та замалювати чоловічу статеву клітину. Причому першим він описав людський сперматозоїд. Потім Левенгук почав вивчення чоловічих гамет різних тварин. Саме цей натураліст уперше припустив, що вони беруть участь у процесі зачаття.

У різних тварин чоловічі статеві клітини влаштовані по-різному, хоча схема будови сперматозоїда вони дуже схожа:

Головка;

Середня частина;

У деяких тварин кількість джгутиків хвоста може бути різною. Форма головки сперматозоїдів різних видів живих істот також відрізняється.

Будова сперматозоїда, фото якого є в огляді, має характерні особливості. Морфологія чоловічих гамет кардинально відрізняється з інших клітин організму живих істот. При цьому всі основні органели присутні в їхній будові. Будова сперматозоїда така:

. Головка еліпсоїдної форми практично повністю заповнена ядром.У ньому міститься спадковий матеріал, що передається від батька потомству. Він представлений у вигляді хроматину, що є комплексом ДНК, РНК, білків. Ядро містить 23 чоловічі хромосоми. Це половинний набір спадкового матеріалу. Під час запліднення він поєднується з 23 хромосомами жіночої яйцеклітини. Сперматозоїд несе одну статеву хромосому, що позначається X або Y. Якщо яйцеклітина запліднюється чоловічою гаметою, що несе Y-хромосому, то в майбутньому народжується хлопчик, а якщо X - дівчинка. Іншими словами: стать майбутньої дитини залежить від сперматозоїда.

На вершині (передньому кінці) головки розташована акросома, що є видозміненим комплексом Гольджі.У ній відбувається вироблення ферменту гіалуронідази, здатного розщеплювати оболонку яйцеклітини, що складається з мукополісахаридів. Завдяки такій властивості акросоми сперматозоїд може проникати у жіночу гамету. На межі головки та його шийки знаходиться центріоль – органоїд, що бере участь у розподілі клітин. Вона формує цитоскелет джгутоподібного хвотика. У головці знаходиться і центросома, що є центром організації мікротрубочок. Вона забезпечує рух джгутоподібного хвоста сперматозоїда, бере участь у зближенні ядер зиготи та її першому клітинному розподілі.

. Шийка, що розділяє голівку та середню частину. У цьому невеликому звуженні розташовується спіралеподібна мітохондрія, необхідна вироблення енергії. Вона служить активного руху сперматозоїда. Основна частина енергії представлена у вигляді фруктози.

.Проміжний (середній) відділ, який часто називають тілом.Воно складається з осьової нитки. У середній частині є мітохондріон, який містить 28 мітохондрій. Він має спіралеподібну форму. Мітохондріон синтезує АТФ, забезпечуючи цим рух гамети.

. Хвіст у вигляді джгутика.На поперечному розрізі можна побачити 9 пар мікроспопічних трубочок. Ще дві пари розташовані в самому центрі джгутика. Хвіст сперматозоїда – це важливий органоїд активного руху.

Розміри сперматозоїда

Розміри чоловічої гамети дуже малі. Сперматозоїди набагато менше зиготи (без урахування хвоста). Вони мають найменші розміри в порівнянні з іншими клітинами людини. Довжина сперматозоїда чоловіка становить близько 50-70 мкм, ширина – 3,5 мкм. Середня ділянка досягає довжини 4,5 мкм, а хвіст - 45 мкм. Примітно, що в деяких живих істот розмір гамет набагато більший. Так, наприклад, сперматозоїд тритону має довжину близько 500 мкм, а чоловічі статеві клітини миші в 1,5 рази більші за людські. Малі розміри гамет обумовлені необхідністю долати досить великі відстані до яйцеклітини.

Особливості чоловічих сперматозоїдів

Будова та функції сперматозоїда тісно взаємопов'язані. Чоловіча гамета має властивості, зумовлені її призначенням та особливостями:

Здатністю рухатися за рахунок джгутоподібного хвостика, завдяки чому забезпечується можливість зустрічі сперматозоїда та яйцеклітини.

Несе негативний електричний заряд, що дає чоловічим гаметам склеюватися в спермі.

В еякуляті (насіннєвої рідини, спермі) здорового чоловіка міститься приблизно 200 мільйонів сперматозоїдів. У різних видів живих істот кількість чоловічих гамет може кардинально відрізнятись. Так, наприклад, в еякуляті коня налічується приблизно 100 мільярдів сперматозоїдів.

Завдяки хвостику-джгутику чоловіча гамета у насінній рідині розвиває швидкість до 5 см/год.

Властивості чоловічих гамет

Фахівці змогли з'ясувати, що цитоплазма сперматозоїдної головки має рідкокристалічний стан. Завдяки цьому досягається стійкість чоловічої статевої клітини до несприятливих умов довкілля. Сперматозоїди здатні протистояти агресивному для них кислому середовищу піхви жінки. Будова сперматозоїда робить його більш стійким до іонізуючої радіації. У деяких тварин чоловічої статевої клітини є акросомний апарат, здатний викидати довгу нитку, призначену для захоплення яйцеклітини.

Термін життя сперматозоїда

Після утворення в канальцях яєчка сперматозоїди протягом місяця зберігаються у придатках. В еякуляті вони залишаються живими близько 24 години. Сперматозоїд у піхві мешкає близько 2-2,5 годин. Якщо він зміг проникнути в шийку матки або фаллопієві труби, то термін його життя збільшується до 2-3 діб.

Будова яйцеклітини

Жіноча статева гамета є великою кулястою, нерухомою клітиною, що володіє запасом різних поживних речовин, необхідних для біосинтезу білка і вироблення специфічних регуляторних речовин. Її жовток забезпечує зародок харчування протягом ембріонального періоду. Її діаметр сягає 150-170 мкм.

Яйцеклітина зовні захищена оболонкою, покритою променистим вінцем. Вона оточена клітинами фолікулярного епітелію, що розмножуються у міру її дозрівання. Вони виділяють специфічну рідину. Вона накопичується у порожнині первинних фолікулів. Клітини цього епітелію беруть участь у забезпеченні яйцеклітини поживними речовинами. Оболонка жіночої гамети не тільки живить гамету, а й захищає її від проникнення більш ніж одного сперматозоїда. Оскільки яйцеклітина немає апарату, призначеного для активного руху, для неї характерна плазматична сегрегація.

Важливість процесу руху

Рухливість чоловічої статевої клітини є її основною якісною характеристикою. Вона забезпечується хвостом гамети за рахунок здійснення однотипних рухів. Особливості будови яйцеклітини та сперматозоїда роблять процес запліднення найімовірнішим. Оболонка чоловічої гамети має спеціальні рецептори, які здатні розпізнавати хімічні речовини, що виділяються яйцеклітиною. Завдяки цій здатності сперматозоїди здатні до цілеспрямованого, а не хаотичного руху. Після еякуляції практично всі здорові статеві клітини представника чоловічої статі прямують до жіночої гамети. Такий рух називають позитивним хемотаксисом.

Висока рухливість сперматозоїдів відіграє важливішу роль, ніж їх кількість в еякуляті. Про це часто говорять фахівці, які працюють із чоловічими та жіночими статевими клітинами. Так, якщо у насіннєвій рідині рухомими є близько сорока відсотків сперматозоїдів, то це вже вважається патологією. І тут ймовірність запліднення яйцеклітини сильно зменшується.

Якщо сперма складається з повністю нерухомих сперматозоїдів, це часто свідчить про таку патологію, як акіноспермія. У цьому випадку статеві клітини живі, але вони нерухомі, тому не здатні зробити запліднення яйцеклітини. Найчастіше це порушення викликається різними патологіями статевих залоз.

Процес запліднення

У кожній чоловічій гаметі є Y- або X-хромосома, що визначають при заплідненні яйцеклітини стать дитини. Найчастіше в цьому процесі беруть участь одна чоловіча гамета та одна жіноча. У деяких випадках клітину запліднюють 2-3 і більше сперматозоїдів, що призводить до народження однояйцевих близнюків.

Будова яйцеклітини та сперматозоїда такі, що при заплідненні лише головка чоловічої гамети здатна проникати у жіночу статеву клітину. При цьому решта її частин залишаються зовні. У процесі запліднення (злиття яйцеклітини і сперматозоїда) утворюється зигота, яка є диплоїдною клітиною, що містить повний подвійний набір хромосом.

- Це статева клітина чоловіка, головною функцією якої є запліднення жіночої статевої клітини. У ньому міститься генетична інформація, що передається від батька до майбутньої дитини. Будова чоловічої статевої клітини цілком підпорядкована основний мети: розмір його невеликий, він швидкий і рухливий, а кількість сперматозоїдів величезна. Дізнаємося докладніше, які особливості цих статевих клітин дозволяють їм максимально ефективно виконувати свої функції.

Чоловіча статева клітина сильно відрізняється як від жіночої яйцеклітини, а й від інших клітин організму. Побачити, як вона виглядає в еякуляті, можна лише під мікроскопом. Розмір її 50-55 мкм.

Спермій складається з кількох частин:

Головка.Форма її виглядає як ложка. У ній розташовані такі ключові структури:

ядро. У ньому міститься 23 хромосоми (22 загальні та одна X або Y, яка і визначає стать майбутньої дитини). Якщо сперматозоїд містить Х-хромосому, то плід буде жіночої статі, а якщо Y, то народиться хлопчик;
мембранна бульбашка або акросома. Розмір та форма цієї структури приблизно з ядро. У ній містяться спеціальні ферменти, які сперматозоїд викидає при наближенні до яйцеклітини. Вони розчиняють її оболонку і дають можливість чоловічій статевій гаметі проникнути до цитоплазми яйцеклітини;
центросоми. Ця структура відповідає за регулювання руху хвостової частини.

Шийка.М'яка частина, що забезпечує певну рухливість головки та можливість її нахилу під невеликим кутом. Розмір її дуже невеликий.
Тіло чи середня частина.Тут проходить осьова нитка, що забезпечує рухливість хвоста. Крім цього, в ній міститься комплекс мітохондрій, що виробляють енергію, завдяки чому ця клітина може рухатися.
Хвіст.Складається з фібрил, які виконують роль «гвинта» та дозволяю клітині рухатися у потрібному напрямку. Форма його допомагає підтримувати нормальну швидкість та напрямок руху сперматозоїда.

Цікаво ! Існує теорія, за якою сперматозоїди-хлопчики (зY-хромосомою) активніші, але живуть всього добу, а ось з Х-хромосомою менш рухливі, але більш живучи до 3-4 діб. Тому, щоб зачати хлопчика, статевий акт має статися точно під час.

Особливості дозрівання та сперматогенезу

Дозрівання чоловічих статевих гамет починається в пубертатному періоді у чоловіків і триває протягом усього життя. У середньому цикл розвитку цієї клітини становить 2,5-3 місяці, тому оновлення сперміїв відбувається приблизно раз на 80-90 днів.

Утворюються чоловічі статеві гамети в сім'яниках, де проходять усі послідовні стадії поділу. У ході складного процесу сперматогенезу зі сперматид і утворюються зрілі сперматозоїди. Ці процеси сперматогенезу регулюються гормонами яєчок та гіпофіза.

В організмі чоловіка сперматозоїди практично нерухомі, а при еякуляції (сім'явипорскуванні) відбувається їх активація ферментами простатичного секрету. Еякулята містить велику кількість цих клітин, близько 1-2 мільйонів сперматозоїдів в одному мілілітрі.

Важливо! Значення має кількість сперматозоїдів, які рухливість, відсоток нормальних форм і концентрація сперматозоїдів в эякуляте. Тільки за відповідності цих параметрів нормі, вони можуть виконувати свої функції.

Як рухаються ці клітини

Коли сперма потрапляє у піхву жінки, велика кількість сперматозоїдів, що містяться в еякуляті, набувають здатності рухатися. У них немає іншої функції, крім руху у напрямку яйцеклітини, щоб запліднити її.

У піхву їхня швидкість мінімальна, але там відбувається перший відбір сперматозоїдів, і тільки живучі і рухливі особини досягають тіла матки. Там їхня швидкість різко збільшується, і вони рухаються до маткових труб. Шлях сперматозоїда від піхви до яйцеводи займає всього кілька годин, і це дуже велика швидкість з огляду на мікроскопічні розміри клітини.

У піхву більшість їх гине, і вони рухаються повільно, оскільки там кисле середовище. У матці середовище лужне і вони прискорюються і можуть довго зберігати свою рухливість до 3-4 діб.

З матки чоловічі статеві гамети прямують у маткові труби, де в цей час у розширеному кінці їх повинна чекати яйцеклітина. Якщо цього не відбувається, то вони хаотично рухаються в матковій трубі протягом кількох днів, а потім гинуть. Весь час руху від піхви до яйцеклітини становить 1-1,5 години, за умови, що швидкість відповідає нормі.

При зустрічі з яйцеклітиною важливо, щоб кількість сперматозоїдів була не меншою за 300 тисяч. Це потрібно, щоб розчинити захисну оболонку жіночої статевої клітини. Якщо концентрація сперматозоїдів менша, цього може не вистачити для «роздягання яйцеклітини від захисних одягів».

Важливо ! Завдяки виживання сперматозоїдів запліднення може настати, навіть якщо статевий акт був за кілька днів до .

Запитання до лікаря

Питання: Якщо порушена будова сперматозоїда та його швидкість, то це може стати причиною безпліддя у чоловіків?

Відповідь: Так звичайно. Якщо є структурні зміни чоловічих статевих клітин в еякуляті, то зачаття практично неможливе. Навіть якщо яйцеклітина буде запліднена таким дефектним сперматозоїдом, згодом це стане причиною викидня вже на ранніх стадіях.

Питання: Кількість сперматозоїдів та їх будову можна перевірити якими-небудь дослідженнями?

Відповідь: Так звичайно. Звичайна спермограма показує кількість сперматозоїдів у спермі. Можна додатково провести розширену спермограму за Крюгером, яка враховує всі аномальні та нерухомі форми.

Питання: Чи можна побачити сперматозоїд неозброєним оком в еякуляті чи лише під мікроскопом?

Відповідь: Розмір цієї клітини дуже маленький, розглянути її в еякуляті можна лише під мікроскопом Але не під кожним апаратом для візуалізації потрібно скористатися мікроскопом з певною роздільною здатністю.

Запитання: Скільки потрібно часу на покращення мого сперматогенезу?

Відповідь: На поліпшення чоловічого сперматогенезу впливає харчування, спосіб життя та генетичні фактори. Оновлення статевих клітин відбувається раз на три місяці. Якщо вас турбує покращення вашого сперматогенезу, то за цей час потрібно виключити інфекції та запальні захворювання, а потім перебудовувати спосіб життя. Точнісінько дізнатися скільки часу на це піде, можна тільки після всіх обстежень.

Будова чоловічої статевої гамети пов'язана з її функцією. Відхилення від норми як форми, так і кількості сперматозоїдів може спричинити проблеми із зачаттям. Для уточнення діагнозу потрібно виконати спермограму та отримати консультацію лікаря.

Вступ

Сперматозоїди людини

Висновок

Література

Вступ

Сперматозомід (від др.-грец. уресмб (нар. п. уресмбфпт) - насіння, жщЮ - "життя" і е?дпт - "вид") - чоловіча статева клітина, чоловіча гамета, яка служить для запліднення жіночої гамети, яйцеклітини. Термін використовується для позначення дрібних, зазвичай рухливих гамет у організмів, яким властива оогамія. Зазвичай вони значно менші за яйцеклітину, оскільки не містять такої значної кількості цитоплазми і виробляються організмом одночасно у значній кількості. Поняття "сперматозоїд" необхідно відрізняти від поняття "сперма", оскільки остання складається з насіннєвої рідини (в якій містяться сперматозоїди), а також містить невелику кількість епітеліальних клітин сечівника. Синоніми: живчик, іноді спермій. Зазвичай (особливо в ботаніці) сперміями називають сперматозоїди, позбавлені джгутиків.

Різноманітність сперматозоїдів у тварин

У різних видів тварин сперматозоїди влаштовані по-різному, проте, загальні риси будови все ж таки є. У типового сперматозоїда тварин виділяють голівку, середню частину та хвіст (джгутик). У головці розташоване гаплоїдне ядро (несе хромосоми), акросома (що несе літичні ферменти, необхідні для розчинення оболонки яйцеклітини) та центріоль, яка формує цитоскелет джгутика. Між головкою та середньою частиною знаходиться звуження клітини, так звана шийка. У середній частині розташовується мітохондріон - гігантська спіральна мітохондрія. Джгутик служить для руху сперматозоїда.

У більшості тварин сперматозоїд має типову будову, описану вище. Але трапляються винятки. Кількість джгутиків може бути більшою за один. Так у акваріумної риби тетрадон сперматозоїди несуть по два джгутики. У деяких ракоподібних сперматозоїди несуть по кілька джгутиків. У круглих хробаків сперматозоїди взагалі позбавлені джгутиків (у ході еволюції всі клітини цього типу тварин втратили вії і джгутики), вони мають амебоїдну форму і пересуваються за допомогою ложноножек. У тритону хвіст несе «ундулюючу мембрану» (плавець). Головки сперматозоїдів дуже різноманітні. У людини головка сперматозоїда яйцеподібна, сплющена з боків. У мишей і щурів - у формі гачка. У нижчих ракоподібних бувають кулясті сперматозоїди. У деяких сумчастих тварин сперматозоїди здвоєні та рухаються в парі, при цьому синхронно б'ють хвостами. Поділ відбувається безпосередньо перед заплідненням яйцеклітини.

Сперматозоїди мають мікроскопічні розміри, як правило, довжина сперматозоїда від кількох десятків до кількох сотень мікрометрів. Розміри сперматозоїдів також сильно варіюють і не корелюють із розміром дорослої тварини. Наприклад, сперматозоїди миші більші за сперматозоїди людини в 1,5 рази. А сперматозоїди тритону більші за сперматозоїди людини в кілька разів.

Сперматозоїди людини

Відкриття сперматозоїдів

Будова та функція

Сперматозоїд людини - це спеціалізована клітина, будова якої дозволяє їй виконати свою функцію: подолати статеві шляхи жінки та проникнути в яйцеклітину, щоб внести до неї генетичний матеріал чоловіка. Сперматозоїд, зливаючись із яйцеклітиною, запліднює її.

Рис.1.Будова сперматозоїда людини (електронно-мікроскопічна схема). 1-акросома; 2 - ядро; 3 - шийка; 4 - мітохондрії; 5 - осьові нитки.

В організмі людини сперматозоїд є найменшою клітиною тіла (якщо враховувати лише саму головку без хвостика). Загальна довжина сперматозоїда у людини дорівнює приблизно 55 мкм. Головка становить приблизно 5,0 мкм завдовжки, 3,5 мкм завширшки і 2,5 мкм заввишки, середня ділянка і хвостик - відповідно, приблизно 4,5 і 45 мкм завдовжки.

Малі розміри, ймовірно, необхідні швидкого руху сперматозоїда. Для зменшення розміру сперматозоїда при його дозріванні відбуваються спеціальні перетворення: ядро ущільнюється за рахунок унікального механізму конденсації хроматину (з ядра видаляються гістони, і ДНК зв'язується з білками-протамінами), велика частина цитоплазми викидається з сперматозоїду тільки найнеобхідніші органели.

Сперматозоїд чоловіка має типову будову та складається з головки, середньої частини та хвоста.

Головка сперматозоїда людини має форму еліпсоїда, стисненого з боків, з однієї зі сторін є невелика ямка, тому іноді говорять про «ложкоподібну» форму головки сперматозоїда у людини. У головці сперматозоїда розташовуються такі клітинні структури:

1) Ядро, яке несе одинарний набір хромосом. Таке ядро називають гаплоїдним. Після злиття сперматозоїда і яйцеклітини (ядро якої також гаплоїдно) утворюється зигота - новий диплоїдний організм, який несе материнські та батьківські хромосоми. При сперматогенезі (розвитку сперматозоїдів) утворюються сперматозоїди двох типів: несучі X-хромосому і несучі Y-хромосому. При заплідненні яйцеклітини X-несучим сперматозоїдом формується ембріон жіночої статі. При заплідненні яйцеклітини Y-несучим сперматозоїдом формується ембріон чоловічої статі. Ядро сперматозоїда значно дрібніше за ядер інших клітин, це багато в чому пов'язано з унікальною організацією будови хроматину сперматозоїда (див. протаміни). У зв'язку із сильною конденсацією хроматин неактивний - в ядрі сперматозоїда не синтезується РНК.

2) Акросома - видозмінена лізосома - мембранний пляшечку, що несе літичні ферменти - речовини, що розчиняють оболонку яйцеклітини. Акросома займає близько половини об'єму головки і за своїм розміром приблизно дорівнює ядру. Вона лежить попереду від ядра і покриває собою половину ядра (тому часто акросому порівнюють із шапочкою). При контакті з яйцеклітиною акросома викидає свої ферменти назовні і розчиняє невелику ділянку оболонки яйцеклітини, завдяки чому утворюється невеликий прохід для проникнення сперматозоїда. В акросомі міститься близько 15 літичних ферментів, основним з яких є акрозин.

3) Центросома - центр організації мікротрубочок, забезпечує рух хвоста сперматозоїда, і навіть імовірно бере участь у зближенні ядер зиготи і першому клітинному розподілі зиготи.

За головкою розташовується так звана «середня частина» сперматозоїда. Від головки середню частину відокремлює невелике звуження - "шийка". Позаду середньої частини розташовується хвіст. Через усю середню частину сперматозоїда проходить цитоскелет джгутика, що складається з мікротрубочок. У середній частині навколо цитоскелета джгутика розташовується мітохондріон - гігантська мітохондрія сперматозоїда. Мітохондріон має спіральну форму і як би обвиває цитоскелет джгутика. Мітохондріон виконує функцію синтезу АТФ і тим самим забезпечує рух джгутика.

Хвіст, або джгутик, розташований за середньою частиною. Він тонший за середню частину і значно довший за неї. Хвіст - орган руху сперматозоїда. Його будова характерна для клітинних джгутиків еукаріотів.

Рух сперматозоїдів людини

Сперматозоїд людини рухається за допомогою джгутика. Під час руху сперматозоїд зазвичай обертається довкола своєї осі. Швидкість руху сперматозоїда людини може досягати 0,1 мм сек. або більше 30 см за годину. У жінки приблизно через 1-2 години після коїтусу з еякуляцією перші сперматозоїди досягають ампулярної частини фалопієвої труби (ту частину, де відбувається запліднення).

В організмі чоловіка сперматозоїди перебувають у неактивному стані, рухи джгутиків у них незначні. Переміщення сперматозоїдів по статевих шляхах чоловіка (насіннєві канальці, протока епідидимісу, сім'явивідна протока) відбувається пасивно за рахунок перистальтичних скорочень м'язів проток і биття вій клітин стінок проток. Сперматозоїди набувають активності після еякуляції за рахунок впливу на них ферментів простатичного соку.

Рух сперматозоїдів статевими шляхами жінки є самостійним і здійснюється проти руху рідини. Для запліднення сперматозоїдам необхідно подолати шлях довжиною близько 20 см (цервікальний канал - близько 2 см, порожнина матки - близько 5 см, фалопієва труба - близько 12 см).

Середовище піхви є згубним для сперматозоїдів, насіннєва рідина нейтралізує піхвові кислоти та частково пригнічує дію імунної системи жінки проти сперматозоїдів. З піхви сперматозоїди рухаються у напрямку шийки матки. Напрямок руху сперматозоїд визначає сприймаючи pH навколишнього середовища. Він рухається у напрямку зменшення кислотності; pH піхви близько 6,0, pH шийки матки близько 7,2. Як правило, більшість сперматозоїдів не здатна досягти шийки матки і гине у піхву (за критеріями ВООЗ, які використовуються в посткоїтальному тесті, через 2 години після коїтусу в піхву не залишається живих сперматозоїдів). Проходження каналу шийки матки є для сперматозоїдів складним, через наявність у ньому цервікального слизу. Після проходження шийки матки сперматозоїди виявляються в матці, середовище якої сприятливе для сперматозоїдів, в матці вони можуть довго зберігати свою рухливість (окремі сперматозоїди до 3-х днів). Середовище матки надає сперматозоїди активуючу дію, їх рухливість значно зростає. Це явище отримало назву «капацитація». Для успішного запліднення в матку має проникнути щонайменше 10 млн сперматозоїдів. З матки сперматозоїди направляються в фалопієві труби, напрям до яких і всередині яких сперматозоїди визначають струмом рідини. Показано, що сперматозоїди мають негативний реотаксис, тобто прагнення рухатись проти течії. Струм рідини у фалопієвій трубі створюють вії епітелію, а також перистальтичні скорочення м'язової стінки труби. Більшість сперматозоїдів не може досягти кінця фалопієвої труби - так званої «воронки», або «ампули», де відбувається запліднення. З кількох мільйонів сперматозоїдів, що увійшли до матки, лише кілька тисяч досягають ампулярної частини фалопієвої труби. Як сперматозоїд людини розшукує яйцеклітину у вирві фалопієвої труби, залишається незрозумілим. Існують припущення про наявність у сперматозоїдів людини хемотаксису - руху у напрямку до деяких речовин, що виділяються яйцеклітиною, або фолікулярними клітинами, що її оточують. Незважаючи на те, що хемотаксис притаманний сперматозоїдам багатьох водних організмів із зовнішнім заплідненням, у сперматозоїдів людини та ссавців тварин його наявність поки не доведено.

Тривалість життя сперматозоїдів людини

Після дозрівання, що становить близько 64 днів, сперматозоїд може зберігатися в організмі чоловіка до місяця. В еякуляті вони можуть вижити залежно від умов середовища (світло, температура, вологість) до 24 годин. У піхву сперматозоїди гинуть протягом кількох годин. У шийці матки, матці та фалопієвих трубах сперматозоїди залишаються живими до 6 діб.

Сперматозоїди у рослинному світі

Найчастіше сперматозоїди рослин дуже дрібні; виняток - сперматозоїди саговників: у деяких видів вони видно неозброєним оком, досягаючи в діаметрі 0,3 мм. Ядро у сперматозоїдів рослин зазвичай велике, з невеликою кількістю цитоплазми. Сперматозоїди рослин також називають антерозоїдами. Орган рослин, у якому утворюються сперматозоїди, називається антеридієм.

Формування чоловічих статевих клітин

У хребетних тварин жіночі статеві клітини утворюються у статевих залозах – яєчниках, а чоловічі – у сім'яниках. Саме у статевих залозах з вихідних диплоїдних клітин утворюються гаплоїдні гамети. Формування зрілих сперматозоїдів в організмі ссавців починається з настанням статевої зрілості, а яйцеклітин – у внутрішньоутробному періоді розвитку жіночого організму.

Схема розвитку статевих клітин

Період розмноження МІТОЗ

Період зростання інтерфазу

профаза-I метафаза-I

анафаза-I телофаза-I

Період дозрівання МЕЙОЗ

профаза-II метафаза-II

анафаза-II телофаза-II

У розвитку статевих клітин виділяють кілька стадій (див. схему). Першу стадію розвитку статевих клітин називають розмноженням. Для цієї стадії характерний поділ диплоїдних клітин шляхом мітозу. При цьому з кожної материнської клітини утворюються дві дочірні диплоїдні клітини. За рахунок мітозів збільшується кількість клітин.

Потім настає стадія зростання. У цей час розміри клітин збільшуються. Клітини перебувають у стані інтерфази. Вони синтезуються білки, вуглеводи, ліпіди, АТФ, подвоюються хромосоми.

На стадії дозрівання клітини поділяються шляхом мейозу. Число хромосом зменшується вдвічі, і з кожної диплоїдної клітини утворюються чотири 1000 е гаплоїдні дочірні клітини.

У особин чоловічої статі всі клітини, що утворилися в результаті мейозу, однакові, повноцінні. Розвиток статевих клітин завершується періодом формування, під час якого утворюються гамети – сперматозоїди та яйцеклітина.

Своєрідно відбувається формування статевих клітин у покритонасінних рослин. Гамети утворюються в тичинках та маточках. У пильовиках тичинки міститься багато диплоїдних клітин, кожна з яких ділиться шляхом мейозу В результаті з кожної диплоїдної клітини утворюються чотири гаплоїдні, що перетворюються на пилкові зерна На цьому процес формування пилку не закінчується - Генеративна і вегетативна Генеративна клітина ще раз ділиться шляхом мітозу, в результаті чого утворюються два гаплоїдних спермія. Вони нерухомі, тому що позбавлені джгутиків і доставляються до сім'язачатку через пилкову трубку.

Таким чином, зріле пилкове зерно містить три клітини: вегетативну, або клітину пилкової трубки, і два спермію.

У зав'язі розташований сім'язачаток, у якому формується жіноча статева клітина. У сім'язачатці з однієї диплоїдної клітини в результаті мейозу утворюються чотири гаплоїдні клітини. Три клітини гинуть, а одна, що залишилася, тричі ділиться шляхом мітозу. Так виникає вісім гаплоїдних клітин, які утворюють зародковий мішок. Одна з них перетворюється на яйцеклітину, дві клітини зливаються та утворюють диплоїдну клітину – вторинне ядро зародкового мішка. П'ять клітин, що залишилися, грають допоміжну роль, утворюючи стінку зародкового мішка.

Висновок

сперматозоїд чоловічої статевої клітини

Сперматозоїдили спермій, зріла чоловіча статева клітина тварин та багатьох рослин. Основна функція сперматозоїда – запліднення яйця, тобто. перенесення генетичного матеріалу батьківського організму до жіночої статевої клітини. Сперматогенез (освіта сперматозоїдів) у більшості тварин протікає у насіннєвих канальцях насінників. Тривалість цього процесу у різних видів неоднакова: у мишей вона становить близько 35 діб, у людини – 74, а у тварин із сезонним розмноженням – суттєво більше. У ссавців сперматогенез (як і овуляція) регулюється фолікулостимулюючим гормоном гіпофіза. Сперматозоїди, що потрапили в статеві шляхи самки, можуть довго зберігати життєздатність: у бджіл - 3-4 роки, у птахів - близько 3 тижнів; проте в людини вони життєздатні в матці трохи більше 48 годин. У рослин сперматозоїди, як правило, дуже дрібні, у більшості насіннєвих - нерухомі, безжгутикові, проте у зелених і бурих водоростей, папоротей, хвощів, плаунів, саговників, гінгко та деяких інших рослин, навпаки, сперматозоїди рухливі і мають два або багато джгутиків.

Література

1. Н. С. Курбатова, Є. А. Козлова "Конспект лекцій із загальної біології".

2. Рузен-Ранге Е. Сперматогенез у тварин. М., 1980.

3. Гілберт З. Біологія розвитку, т. 1. М., 1993.

4. Гіляров М. С. Біологічний енциклопедичний словник. М., 1986.

5. Антонова О. Вікова анатомія та фізіологія. М., 1995.

Подібні документи

Процес дозрівання статевих клітин. Життєвий цикл ряду найпростіших, водоростей, спорових, голонасінних рослин та багатоклітинних тварин. Розвиток чоловічих статевих клітин, що відбувається під регулюючим впливом гормонів. Сперматогенез у людини.

презентація , додано 01.04.2013

Фізіологічні особливості розмноження. Два типи статевих клітин: чоловічі (сперматозоїди) та жіночі (яйцеклітини). Процес формування статевих клітин (гамет) – явище гаметогенезу. Три періоди розвитку: фази сперматогенезу, овогенезу та мейозу.

курсова робота , доданий 04.05.2009

Внутрішня будова чоловічих статевих органів: передміхурової залози, мошонки та статевого члена. Будова внутрішніх статевих органів жінки. Відня, що несуть кров від промежини. Функції органу слуха. Слухові сприйняття у процесі розвитку.

реферат, доданий 16.10.2013

Поняття про мембрану клітини, її будову та функцію. Будова хлоропластів та мітохондрій. Типи листя за формою листової пластинки, краю та основи. Розгалуження та кущіння пагонів. Будова складних та простих суцвіть, квіток ячменю, жита, пшениці, кукурудзи.

контрольна робота , доданий 27.11.2011

Губки: будова, місце проживання, значення в природі та житті людини. Клас звичайні та вапняні губки. Загальний вигляд річкових бодяг. Загальні ознаки кишковопорожнинних тварин. Головна функція кліток. Особливості розмноження та регенерації.

презентація , додано 16.01.2014

Зовнішня будова та фарбування дрозофіли. Тривалість онтогенезу дрозофіли та особливості першого спарювання, яйце та запліднення. Дозрівання яєць та сперматозоїдів, визначення статі. Геном дрозофіли та його використання в генетичному моделюванні.

презентація , доданий 26.10.2015

Основні різновиди живих клітин та особливості їх будови. Загальний план будови еукаріотичних та прокаріотичних клітин. Особливості будови рослинної та грибної клітин. Порівняльна таблиця будови клітин рослин, тварин, грибів та бактерій.

реферат, доданий 01.12.2016

Методи трансгенезу у тваринництві. Використання статевих клітин сім'яників. Чинники підвищення експресії трансгенів в організмі тварин. Особливості пересадки ядер клітин, що культивуються in vitro. Перспективи генно-інженерних робіт у тваринництві.

реферат, доданий 26.09.2009

Характеристика сперматогенезу, мітотичного поділу клітин на кшталт мейозу. Дослідження етапів диференціювання клітин, що у сукупності складають сперматогенний епітелій. Вивчення будови чоловічих статевих органів та їх залоз, функцій простати.

реферат, доданий 05.12.2011

Заліза травного апарату. Класифікація жіночих статевих органів. Класифікація та будова чоловічих статевих органів. Камери серця та судини, що живлять серце. Шляхи відтоку крові. Відділи мозку. Локалізація центрів слуху, зору, руху.

Спермій- статеві клітини самця складної будови, що мають властивість самостійного руху, є основною в біологічному відношенні частиною сперми. Спермій складається з голівки, шийки, тіла та хвоста.

Загальна довжина сперміїв сільськогосподарських тварин становить 0,056-0,07 мм або 56-70 мікронів, а ширина від 0,001-0,005 мм, або 1-5 мікронів.

Об'єм спермію дуже малий. Він у 10-12 тис. разів менший за обсяг яйцеклітини.

Головка спермія є платівкою ложечкоподібної форми. Розглядаючи під мікроскопом сперміїв, що повільно рухаються, можна побачити їх обертання навколо своєї поздовжньої осі. Головка спермію повертається то широкою стороною, то рубом, через що помітно «мерехтіння» сперміїв.

Головка спермію становить приблизно одну дев'яту частину довжини його. У головці зосереджена спадкова інформація, тоді як шийка, тіло та хвіст – руховий апарат спермію. Передня частина головки закруглена, а задня частина у сперміїв бика та барана дещо звужена та різко зрізана. У середній та задній частині головки розташоване ядро, а в передній частині є особливе тільце у вигляді ковпачка – акросома. Вона виділяє ферменти, які при заплідненні розчиняють в'язку речовину променистого вінця яйцеклітини, сприяють проникненню сперміїв у яйцеклітину.

Зовні головка покрита щільною прозорою оболонкою – мембраною білкової речовини. Вона покриває також шийку, тіло та хвіст. Тільки кінцева частина хвоста вільна від оболонки. При тривалому зберіганні сперми оболонка набухає та відшаровується у вигляді кульок або клаптиків. Такі спермії втрачають здатність до запліднення. Головка з тілом з'єднана шийкою. Від основи головки в шийку відходять три тоненькі пучки волоконець (фібрил), що утворюють осьову нитку. Осьова нитка, оточена подвійною спіраллю, проходить у тілі спермія. Тіло спермія є паличкоподібною частиною спермію, служить основою більш тонкого хвоста. Хвіст складається з осьової п'яти, покритої тронною спіраллю. Кінцева частина хвоста не покрита спіраллю та оболонкою. Вона складається з фібрил осьової нитки і має вигляд пензлика.

Рух сперміїв. Спермії мають самостійну здатність до руху. Центр руху знаходиться в шийці і тілі, тому при відриві головки тіло спермію здатне до руху, а головка залишається нерухомою.

У спермі можна спостерігати три види руху:

прямолінійно-поступальнеколи спермії активно переміщаються по прямій, це фізіологічно нормальний рух;
манежний рух- обертаються навколо своєї головки або переміщаються по колу, така форма руху вказує на пошкодження спермію, набухання головки, втрату ложкоподібної форми;
коливальний рух- Вигинається вправо-вліво, не пересуваючись вперед.

Рух сперміїв здійснюється за допомогою хвоста. Він вигинається в один бік, а потім швидко випрямляється. Рух хвоста швидко повторюється, в результаті відштовхування від рідини спермії просувається вперед. За 1 с хвіст спермія бика при 37 ° робить 9 ударів. Ложечкоподібна форма головки при односторонніх рухах хвоста призводить до його обертання вздовж поздовжньої осі. Поєднання ударів хвоста з обертанням навколо поздовжньої осі призводить до поступального руху спермію, швидкість руху спермія досить велика - 4-6 мм за 1 хв.

Коливальні спермії виникають внаслідок уповільнення енергетичних процесів, може спостерігатися в нормальній спермі після тривалого її зберігання, при низькій температурі, кислій реакції середовища. Підігрів, підлужування сперми викликає відновлення прямолінійного руху.

Нормальні спермії переміщуються проти струму рідини. Ця особливість руху називається реотаксисом. Завдяки реотаксису рухаються в яйцеводі назустріч яйцеклітині. Мертві, нерухомі несуть струмом рідини.

Спермії мають негативний електричний заряд. Одноіменний електричний заряд забезпечує взаємне відштовхування сперміїв, попереджаючи їх склеювання. Під впливом електричного заряду спермії розташовуються паралельно, що створює певний порядок у тому русі. Зниження електричного заряду послаблює взаємне відштовхування сперміїв, вони починають склеюватися головками чи іншими частинами. Це називається аглютинацією.

Аглютинація сперміїввиникає за наявності в спермі позитивно заряджених іонів або сперміоаглютинінів, підвищеної кислотності (pH 5-6,4) середовища.

Аглютинація може бути оборотною, якщо спермії склеюються тільки головками і зберігають рухливість хвоста - «зіркова аглютинація», і незворотній, коли спермії склеюються один з одним безладно. Доведено існування сперміоаглютинінів у статевій сфері самок по відношенню до спермій іншого виду тварин. Утворення сперміоаглютинінів, як реакція організму, виникає при парентеральному проникненні білка сперміїв в організм, що відбувається при багаторазовому та рясному введенні сперми в статеві шляхи самок. У молодих самок сперміоаглютинінів немає, а у багатонароджуючих вони є. У природних умовах у здорових тварин у фолікулярній рідині та секретах передміхурової залози є антиаглютинини, які перешкоджають аглютинації і навіть відновлюють нормальний стан сперміїв при зірчастій аглютинації.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Процес утворення сперміїв (сперматогенез) відбувається безперервно і може зазнавати коливань залежно від умов годівлі, утримання та використання виробників, стану їх здоров'я, віку та індивідуальних особливостей.

Спермії з різних ділянок придатка сім'яника мають різну переживання та запліднювальну здатність. Кращою рухливістю, переживаністю і запліднювальною здатністю мають спермії, що знаходяться в хвостовій частині каналу придатка сім'яника, гіршої - спермії, що знаходяться в головці придатка.

Під час еякуляції спермії з каналів придатків сім'яників поєднуються з секретами додаткових статевих залоз. Секрети додаткових статевих залоз розбавляють густу масу сперміїв та збільшують загальний обсяг сперми. У бика спермії з каналу придатка сім'яника розбавляються секретами додаткових статевих залоз у 4-5 разів, у барана - у 2-3 рази, у жеребця та кнура - у 20-50 разів.

Внаслідок злиття сперміїв із секретами додаткових статевих залоз утворюється сперма. Таким чином, сироватка сперми - секрет придатків сім'яників та придаткових статевих залоз (простатичної, пухиркоподібних, куперових та уретральних). Сперма, виділена самцем під час статевого акту, називається еякулятом.

Співвідношення секретів епідидимісу та окремих придаткових статевих залоз, їхня роль у формуванні рідкої частини сперми (плазми) мають видову специфіку (табл. 8.1).

Таблиця 8.1

Складові частини плазми сперми (за Полянцевим Н.І.)

Особливості структури статевих органів та динаміки коїтусу зумовлюють варіації як у величині еякуляту, так і у його складі у самців різних видів. У коня обсяг еякуляту становить у середньому 50-100 мл (максимально 600 мл); у кнура - 200-400 (1000); у барана – 1,0-2,0 (3,5); у бика – 4-5 (15); у собаки - 2(18); у півня – 0,3 (2,0).

Залежно від виду тварин буває різною та концентрація сперміїв. У тварин з вагінальним типом запліднення концентрація сперміїв у 5-10 разів вища, ніж у тварин з маточним типом запліднення. Так, в 1 мл сперми знаходять у середньому: у барана - 2,50-3,50 млрд, у бика - 0,8-1,2 млрд, у кнура - 0,15-0,21 млрд, у жеребця - 0 10-0,15 млрд сперміїв.

За хімічним складом сперма належить до найскладніших рідин організму. Близько 90-98% маси сперми становить вода, 2-10% – суха речовина, близько 60% якої – білок. Головні складові сперміїв - білки і ліпіди. До складу білка входять амінокислоти. Серед ліпідів сперми перше місце посідає лецитин, що містить фосфор. У 100 мл сперми барана міститься до 355 мг фосфору, бика - 82 мг, кнура - 66 мг і жеребця - 19 мг. Також є калій, натрій, хлор, кальцій, магній, залізо, цинк та інші елементи.

У спермі виявляються ферменти гіалуронідазу, пероксидазу, трипсин, антитрипсин, амілаза, ліпаза та ін. Концентрація ферментів у спермі тварин різних видів сильно коливається.

У спермі знайдені аскорбінова кислота, тіамін (В 1), рибофлавін ( В 2), ретинол (Л)та ін. Їх кількість варіює залежно від виду тварини. Так, аскорбінової кислоти в спермі бика виявлено 14 мг%, кнура - 4 мг%. Вміст інших вітамінів у спермі бика коливається від 0,089 до 0,371 мг%.

Важливе місце у хімічному складі сперми займає цукор (фруктоза), що є джерелом енергії сперміїв.

Склад, кількість та біологічні властивості сперміїв перебувають у сильній залежності від умов утримання виробника (годівлі, догляду, експлуатації та ін.).

Будова сперміїв.Спермін складаються з голівки, середньої частини та хвоста (рис. 8.1).

Акросома

Середня частина

Мітохондрія

Мал. 8.1. Схема будови спермію (за В.С. Шипіловим)

Плазматична мембрана

Головка сперміюокругла платівка. У ній міститься спадкова речовина - дезоксирибонуклеїнова кислота, яка передає потомству властивості батька. Головка покрита тонкою ядерною оболонкою з безліччю пір. Поверх ядерної оболонки на передній половині вона захищена ковпачком – акрозомою, що виділяє фермент гіалуронідазу, необхідний для запліднення спермієм яйця. У старих сперміїв акрозома відпадає, і вони втрачають здатність до запліднення. Нарешті, вся головка зовні покрита найтоншою роговою оболонкою – мембраною. Якщо мембрана буде пошкоджена, то акрозома відпадає і спермій втратить здатність, що запліднює.

Шийка сперміямістить розширені початкові частини грубих фібрил, що утворюють передню центріоль, а далі початкові частини тонких фібрил - задню центріоль.

Проксимальна центріоль оточена двома базальними гранулами, що мають вигляд кілець еліпсоїдної форми. Від кожної базальної гранули відходить дев'ять тонких волоконець - фібрил, причому фібрили зовнішнього кільця в кілька разів товщі відповідних їм фібрил внутрішнього кільця. Фібрили з'єднані між собою та з осьовою ниткою тонкими нитками - спицями.

Кільцеві фібрили містять скорочувальні білки (скантин, спермозин), подібні до складу з актоміозином. При скороченні фібрил хвіст згинається, причому одні фібрили згинають хвіст праворуч, інші - ліворуч.

Тіло сперміямає спіральну нитку, яка обвиває осьову нитку, що йде всередині тіла. Спіральна нитка складається з овальних зерен мітохондрій, з'єднаних одна з одною як намисто в довгу спірально завиту нитку (або кілька ниток). Мітохондрії розділені перегородками, на яких розташовані послідовно окислювальні ферменти. Перегородки занурені у шар жиру. Усередині мітохондрій відбувається окислення поживних речовин (головним чином глюкози, фруктози), виділення енергії та утворення при окисленні особливої речовини – аденозинтрифосфату (АТФ), який необхідний для скорочення хвоста спермію.

Осьова нитка складається з фібрил (волоконець): двох центральних, дев'яти тонких та дев'яти грубих. Тонкі та грубі фібрили розташовані двома шарами навколо центральних. Тонкі фібрили подвійні, вони утворюють внутрішній шар, а грубі, що лежать за ними - зовнішній. Електронно-хімічні дослідження показали: грубі фібрили містять аденозинтрифосфатазу - фермент, що розкладає аденозинтрифосфат та сукциндегірогеназу, що бере участь у відновленні розкладеного аденозинтрифосфату.

Фібрили опоясані спіральними елементами. Тіло спермія щільно обвите подвійною спіраллю, яка закінчується кільцевою центріоллю, розташованої на межі тіла та хвоста спермію. Хвіст по всій довжині (за винятком кінцевої частини) підперезаний потрійною спіраллю. Спіральні елементи надають джгутику міцності, не позбавляючи його гнучкості. У тілі вони мають мітохондріальне походження. У мітохондріях зосереджені ферменти гліколітичного та окислювального характеру, що беруть участь у виробленні енергії для руху сперміїв.

Зовні тіло спермію вкрите мембраною. Завдяки наявності в її складі се рус дже дять амінокислот (цистин, цистеїн) вона стійка до протеолітичних ферментів, лужних і кислих розчинів.

Хвіст сперміяскладається тільки з осьової нитки, покритої мембраною, осьова нитка - з двох центральних та дев'яти тонких фібрил. Грубі фібрили разом з мітохондріальними нитками закінчуються на початку хвоста. Осьова нитка обплетена тонкою роговою ниточкою, що оберігає фібрили від розпаду.

Властивості сперміїв.Успіх запліднення залежить від життєздатності сперміїв, їх стійкості до зовнішнього середовища та в статевому апараті самки, від активності їхньої участі в заплідненні та їхньої рухливості. Залежно стану сперміїв і навколишніх умов інтенсивність руху, наприклад, сперміїв барана, коливається від 1,9 до 15,4 мм на хвилину. Встановлено, що спермії бика можуть пересуватися за 1 хв у середньому на 4,02 мм, барана – на 4,6 мм, жеребця – на 5,22 мм, собаки – на 2,88 мм, півня – на 1,02 мм.

При розгляді щойно отриманої сперми під мікроскопом можна помітити, що один спермій активно рухається поступально, інші - по колу, треті - тільки коливаються, четверті залишаються нерухомими, і чим довше проводиться спостереження, чим більше часу проходить з моменту отримання сперми, тим слабше стає рух сперміїв, тим більше з'являється сперміїв з коливальними рухами та нерухомими.

Різна активність руху сперміїв залежить від їхньої зрілості, віку, збудливості, а також впливу на них зовнішніх факторів взагалі та рідкого середовища, в якому вони знаходяться, зокрема. Спеціальними дослідженнями встановлено, що фізіологічний стан сперміїв неоднаковий. Так, спермії, отримані з головки придатка, дуже нестійкі до зовнішнього впливу порівняно зі сперміями, отриманими з хвоста придатка або еякулята. Спермії з головки придатка можуть жити поза організмом кілька хвилин чи годин, а тривалість життя сперміїв з хвоста придатка обчислюється цілодобово. Спермії з головки придатка дуже швидко стають нерухомими, якщо їх помістити в кисле середовище, а спермії з хвоста придатка зберігають здатність до руху і в кислому середовищі. Стійкість зрілих сперміїв обумовлюється їх ліпопротеїдним покривом, що утворюється при просуванні сперміїв каналом придатка. Збереження ліпопротеїдного покриву сперміїв під час роботи зі спермою при проведенні штучного запліднення (збереження, розведення) має велике значення для живучості сперміїв, оскільки покрив надає їм однойменний (негативний) електричний заряд, що запобігає їх аглютинації під дією електричних сил.

Всі нормальні, зрілі спермії мають прямолінійний, головний поступальний рух. Рух спермія здійснюється за допомогою згинання і швидкого випрямлення його хвоста, в результаті коливань спермій відштовхується від його рідини. Скорочення хвоста відбуваються у одній площині. Однак спермій завдяки опукло-увігнутій поверхні головки повертається навколо своєї поздовжньої осі. Комбінація ударів із обертанням спермію навколо своєї осі та обумовлює прямолінійність його руху. Крім того, при кожному ударі хвоста утворюються струми рідини у головки спермію, і він ковзає вздовж шарів рідини, що прийшли в рух, що утворює «мікроводовороти». Хвостик спермія проходить через них, забираючи частину кінетичної енергії обертання, що нагромадилася в завихрення. Завихрення виштовхують спермій уперед. Рухи хвостиків сперміїв у сироватці штовхають їх уперед, а негативні електричні заряди всіх сперміїв попереджають їхнє зіткнення. Тому в густій спермі поєднання двох сил (електростатичного відштовхування сперміїв один від одного та їх активного руху вперед) зумовлює деяке впорядкування в розташуванні та русі сперміїв, що виявляється в утворенні в еякуляті потоків вихрових рухів, видимих неозброєним оком. За ступенем виразності вихрових рухів можна будувати висновки про якості сперми тварини.

Нині рух сперміїв за статевою сферою самки пояснюється реотаксисом, тобто. властивістю переміщатися проти струму рідини. Явище реотаксису у сперміїв доведено експериментальним шляхом. Спермії, поміщені на розтягнуту поверхню розкритого яйцепроводу, рухаються слизовою оболонкою, долаючи опір вій і струму рідини, що викликається їх рухом.

Рух спермій дуже інтенсивно. За дослідженнями Бішопа і Грея, при температурі 37 ° С спермій виробляє хвостиком дев'ять ударів на секунду, просуваючись при кожному ударі на 8,3 мкм. Таким чином, у кожну секунду спермій проходить 74,7 мкм, а за хвилину - 4462 мкм, тобто протягом однієї хвилини він проходить відстань, що у 60-70 разів перевищує його довжину. У деяких тварин спермії рухаються ще швидше.

Спермоаглютинація- склеювання сперміїв головками чи всім тілом внаслідок ослаблення чи нейтралізації негативного електричного заряду. Спермоаглютинація може бути оборотною, якщо спермії склеюються тільки головками і зберігають рухливість хвоста - зірчаста аглютинація, і незворотній, коли спермії безладно склеюються один з одним і нерухомі (мертві) - масова коагуляція сперміїв.

Нейтралізація електричних зарядів сперміїв відбувається при підвищенні кислотності сперми та під впливом впливу багатовалентних металів (кальцію, магнію, алюмінію). При кислотності (pH) 5,0-6,4 відбувається зірчаста аглютинація. При подальшому підвищенні кислотності спермоаглютинація посилюється.

Встановлено існування ізоспермоаглютинінів, що викликають аглютинацію сперміїв свого виду (наприклад, сироватка крові корів може аглютинувати сперміїв бика), і гетероспер-моаглютинінів, що діють на сперміїв тваринного іншого виду (наприклад, сироватка крові, піхвовий секрет, слиз і не впливають на статеві клітини самців свого вигляду). Утворення спермоагглютинін є реакцією організму на парентеральне проникнення білків сперми. Тому у молодих, що не запліднювали самок спермоаглютинінів немає або їх мало, а у осіменених, особливо у самок, що народжували, їх кількість збільшується. Можливість спермоаглютинації слід враховувати при використанні як розчинники сперми молока або сироватки крові.

Аглютинацію сперміїв можна подолати за допомогою реакції антиаглютинації. У природних умовах у статевих органах самки аглютинації сперміїв перешкоджають антиаглютиніни, що містяться у фолікулярній рідині яєчника та спермі (секрет простатичної залози). З цієї причини аглютинація у спермі здорових тварин трапляється рідко.

Дихання та гліколіз сперміїв.Рух сперміїв пов'язаний із витратами великої кількості енергії. Спермії отримують її за рахунок двох основних біохімічних процесів: дихання з використанням кисню навколишнього середовища та фруктолізу при розщепленні цукру в безкисневому середовищі. Третій процес – розпад аденозинтрифос-фату – є допоміжним. Для отримання енергії спермії використовують речовини, що знаходяться у навколишньому середовищі або цитоплазмі. При диханні для окислення спермії можуть використовуватися вуглеводи, ліпіди (фосфатиди) і білки. Однак переважно вони окислюють моносахариди – фруктозу та глюкозу, а також молочну кислоту, що утворюється при розпаді цукрів у процесі гліколізу. Витрачаючи вуглеводи для дихання, спермії одержують близько 90% енергії для руху.

Спермії окислюють також багатоатомний спирт - сорбіт, що надходить у сперму у складі секретів бульбашкоподібних залоз. За відсутності у навколишньому середовищі вуглеводів у процесі дихання спермії використовують ліпіди.

У спермі жеребця і кнура, що містить незначну кількість цукру, спермії для дихання використовують головним чином ліпіди. При розпаді ліпідів у спермі утворюється гліцерин, який при диханні може окислюватися з утворенням молочної кислоти, фруктози.

У процесі окислення вуглеводів утворюються двоокис вуглецю (С0 2), вода та велика кількість енергій. При окисленні однієї грам-молекули цукрів утворюється 680 000 малих калорій енергії.

Процес дихання здійснюється за допомогою ферментів (цитохромоксидази, карбоксидази, дегідрогенази та ін), що містяться в спермі.

На процес дихання впливає температура та ступінь кислотності чи лужність середовища. При зниженні чи підвищенні температури кожні 10°З відповідно послаблюється чи збільшується вдвічі дихання. У кислому середовищі дихання послаблюється, а лужному - посилюється. Висока якість характеризується великою інтенсивністю дихання.

Гліколіз (фруктоліз)- Отримання енергії за рахунок розщеплення цукру в безкисневому середовищі. Він здійснюється за участю ферментів (дегідрогеназу та ін), а також фосфорної кислоти. В результаті розщеплення глюкози (фруктози) утворюються молочна кислота та енергія.

При фруктоліз утворюється в 20 разів менше енергії на одну грам-молекулу цукру, ніж при диханні. Таким чином, спермін у безкисневому середовищі витрачають у багато разів більше поживних речовин. Але цей процес має для сперміїв важливе значення, коли сперма потрапляє до статевих органів самки, де кисню немає.

Фруктоліз значно виражений у спермі бика, барана та козла, в якій міститься порівняно велика кількість цукру. Для сперми цих тварин характерний високий рівень дихання.

У спермі жеребця і кнура є дуже мало цукру, і фруктолізи в ній по суті немає. У цих тварин спермії одержують енергію в основному за рахунок дихання.

Однак сперма жеребця та кнура, розведена середовищем, що містить глюкозу або інший цукор, може зберігатися тривалий час без доступу повітря за рахунок фруктолізу (або гліколізу).

За характером різних тварин обмінних процесів, що відбуваються в спермі, її поділяють на два типи. До першого відносять сперму бика, барана, цапа, у якій відбуваються дихання та фруктоліз. Сперма цих тварин трохи розбавлена секретами придаткових статевих залоз, містить велику кількість цукру та мало солей, має інтенсивний фруктоліз.

До другого типу відносять сперму жеребця і кнура, в якій відбувається лише дихання. У цих тварин у спермі майже немає цукру та не відбувається фруктоліз. Вона розведена значною кількістю секретів придаткових статевих залоз та містить багато солей.

Анабіоз та його значення при зберіганні сперми.Молочна кислота, що утворилася, виділяється через оболонку спермію в навколишнє середовище. Накопичення молочної кислоти в спермі призводить до уповільнення або повного припинення руху сперміїв. Спермії при цьому впадають у стан анабіозу, в якому значно загальмовуються процеси дихання та фруктолізу, що сприяє більш тривалому збереженню сперміїв.

Спермії переходять у стан анабіозу та при зниженні температури. Низькі температури, як і кисле середовище, гальмують життєві процеси сперміїв й те водночас зберігають їх енергію. Підлужування або нагрівання сперми до температури тіла відновлює рухливість сперміїв.

Методи зберігання сперми, що застосовуються в практиці запліднення, засновані на переведенні сперміїв у стан анабіозу. Велика концентрація молочної кислоти діє на спермії згубно.

Рух сперміїв.Головна відмінність сперміїв від інших клітин – їх здатність до енергійного, активного руху за рахунок енергії дихання та гліколізу. Для руху сперміїв, як і для м'язової роботи, потрібна особлива речовина - АТФ. У спермі плідних бугаїв його міститься від 7 до 11 мг%; при зниженні кількості АТФ до 3 мг% і більше запліднювальна здатність сперми погіршується. Встановлено, що у спермії під впливом ферменту спермозину (аналогу м'язового білка актоміозину) молекула АТФ розпадається на фосфорну кислоту та аденозиндифосфат (АДФ). Внаслідок цього процесу спермії отримують енергію, що забезпечує їх рухливість. Оптимальна ферментативна активність спермозину наголошується при pH 8,3.

Розрізняють кілька видів руху сперміїв - прямолінійно-поступальний (спермії активно переміщуються вперед по прямій лінії), манежний (спермії обертаються навколо своєї головки або переміщаються по колу радіусом, рівним приблизно довжині спермію), коливальний (спермій на одному місці згинається вправо і вліво).

Центр руху спермія знаходиться в його шийці та тілі. При відриві хвоста від тіла він стає нерухомим, тоді як спермії без головки можуть рухатися продовжувати.

Прямолінійно-поступальний рух сперміїв є нормальним рухом, а манежний і коливальний – патологічними. Рух сперміїв здійснюється за допомогою хвоста. Він вигинається в один бік, а потім швидко випрямляється. Такі рухи хвоста швидко повторюються, і в результаті відштовхування від рідини, в якій він знаходиться, спермій просувається вперед. В 1 с хвіст спермія бика при температурі 37 ° С виробляє дев'ять ударів. Ложечкоподібна форма головки спермія при односторонніх рухах хвоста забезпечує обертання навколо своєї поздовжньої осі. Поєднання ударів хвоста з обертанням навколо осі призводить до прямолінійно-поступального руху спермію. Спермії сільськогосподарських тварин у нормальних уловіях рухаються з більшою швидкістю (4-6 мм/хв).

Манежний рух з'являється у ослаблених сперміїв після їх тривалого зберігання або коли головка набухає і змінює свою звичайну ложкоподібну форму.

Коливальний рух спостерігається при ослабленні спермію, коли рухи хвоста стають слабкими та повільними. Коливальні рухи можуть бути і у нормального спермію при низькій температурі та кислій реакції середовища, коли уповільнено утворення енергії для руху. Підігрів або підлужування сперми викликає відновлення прямолінійно-поступального руху.

Нормальні спермії в повільно поточному потоці рухаються в одному напрямку проти струму рідини. Ця особливість називається реотаксисом. Завдяки реотаксису спермії рухаються в яйцеводі назустріч яйцеклітині. Мертві, нерухомі спермії переміщаються зі струмом рідини.

Вплив на сперміїв умов довкілля.На життєдіяльність сперміїв поза організмом виробника впливають різноманітні умови зовнішнього середовища - світло, температура, осмотичний тиск у рідкій частині сперми, реакція середовища, розчини солей, хімічні речовини, медикаменти, мікробна та грибкова забрудненість.

Вплив світла.Розсіяне денне світло не надає шкідливого впливу на сперміїв. Під впливом прямих сонячних променів руху сперміїв спочатку посилюються, а через 20-40 хв вони гинуть. Негативна дія сонячних променів пояснюється впливом на спермії ультрафіолетової частини спектора, що активізує хімічні процеси, та термічним впливом інфрачервоних променів. Тому при проведенні запліднення потрібно оберігати сперму від дії ультафіолетових променів сонця та бактерицидних ламп.

Вся робота зі спермою повинна проводитись у закритих приміщеннях. Оскільки розсіяне світло не впливає на спермії, для збереження сперми можна користуватися звичайним скляним посудом, а ще краще посудом з оранжевого скла, яке затримує ультафіолетові промені. У лабораторії пунктів запліднення на вікна слід повісити капронові або поліетиленові фіранки.

Вплив температурина рух та життєві процеси сперміїв дуже сильно. При температурах, близьких до температури тіла тварин (37-39 ° С), спермії рухаються найбільш активно, але швидко гинуть. Це пояснюється тим, що при активному русі сперміїв відбуваються швидкі витрати енергетичних ресурсів, що містяться в спермі, і значне накопичення молочної кислоти (у спермі барана та бика), яка викликає отруєння сперміїв.

Температура вище 39 ° С викликає швидку зупинку руху сперміїв та їх загибель через коагуляцію (згортання) білка.

Якщо температура нижче температури тіла тварин, рух сперміїв сповільнюється. При поступовому охолодженні сперми до температури близько 0°С рух сперміїв припиняється і вони переходять у стан анабіозу. При підігріванні сперми до температури 37-39 ° С їхня рухливість відновлюється. При низьких температурах спермії зберігають життєздатність тривалий час. Більшість методів зберігання сперми пов'язані з її охолодженням. Однак швидке охолодження сперми, стрибкоподібні переходи від високих температур до низьких викликають у сперміїв температурний шок. Під температурним шоком розуміють реакцію сперміїв на швидке охолодження. Вона виявляється у втраті здатності сперміїв оживати при підігріванні та розведенні сперми спеціальними розріджувачами, появі потворних форм сперміїв. Якщо сперму швидко охолодити хоча б до 15-17 ° С, у спермії може статися температурний шок. Запропоновано багато теорій та гіпотез, але жодна з них не пояснює причин та механізмів виникнення у сперміїв температурного шоку.

Ф.І. Осташко вважає, що у механізмі шоку важливу роль відіграють осмотичні та дифузійні процеси. Що повільніше протікають ці процеси, то менше проявляється температурний шок. Ось чому сповільнене охолодження є основним способом запобігання виникненню температурного шоку сперміїв. Найбільш чутлива до швидкого охолодження свіжоодержана сперма виробників. Особливо легко виникає температурний шок при охолодженні свіжоодержаної сперми нижче 18°С, тому в приміщеннях для дослідження спермій температура не повинна бути нижчою за 18°С. Після витримки свіжоодержаної сперми при кімнатній температурі протягом 1-2 годин вона стає менш чутливою до швидкого зниження температури. У спермі, що має нейтральну або лужну реакцію, спермії сильніше реагують на температуру, ніж у спермі із слабокислою реакцією.

Низькі температури негативно впливають на живі істоти, тому що при замерзанні руйнується цитоплазма клітин (під час її кристалізації). Для пояснення відсутності негативного впливу низьких температур на сперміїв запропоновано гіпотезу про склоподібну форму замерзлої цитоплазми (вітрифікація). Відповідно до цієї гіпотези цитоплазма при охолодженні може твердіти склоподібно (без кристалізації). При склоподібній формі цитоплазма твердне без виділення води і без різкого усунення молекул, внаслідок чого не порушується її звичайна структура.

При поступовому охолодженні сперми до 6-10 ° С у ній інтенсивно відбувається кристалізація, що викликає швидку загибель спремії.

Для склоподібного затвердіння рідин при наближенні температури до 0°С необхідно їх різко охолодити, щоб швидко проскочити критичну фазу. Для «розсклювання» цитоплазми сперму потрібно швидко нагрівати, щоб відбулося розплавлення і також без фази кристалізації.

Можливість виникнення температурного шоку слід враховувати, особливо під час роботи зі спермою бика та барана, у яких внаслідок малого обсягу еякуляту сперма охолоджується дуже швидко. Температурний шок легко настає при проведенні запліднення в холодну погоду, при користуванні холодними інструментами, недотримання правил зберігання і перевезення сперми.

Реакцію сперміїв на температуру слід розцінювати як їхнє пристосування в процесі еволюції. Відомо, що в придатку тести спермії знаходяться в стані природного анабіозу при температурі нижчій, ніж температура тіла, внаслідок цього вони можуть довго зберігати свою життєздатність. Тільки після змішування сперміїв із секретом придаткових статевих залоз вони набувають здатності до активного руху. Потрапивши в статевий апарат самки, спермії (в умовах температури тіла) починають рухатися з максимальною інтенсивністю. Це зумовлює їх найбільш швидке просування статевим трактом до яйцепроводів і назустріч яйцевій клітині.

Розведення сперми середовищем із жовтком курячого яйця підвищує стійкість сперміїв до температурного шоку.

Щоб уникнути загибелі сперміїв від температурного шоку, необхідно всі роботи зі свіжоодержаною спермою на племінних підприємствах або пунктах осіменіння проводити при температурі 18-25°С. Таку ж температуру повинні мати середовища, що використовуються для розведення сперми, посуд, прилади, інструменти, що торкаються сперми.

Для профілактики шкідливої дії високої температури навколишнього середовища (південні країни) племінні підприємства та пункти будують із малотеплопровідного матеріалу (саман, цегла), а роботу із запліднення проводять рано вранці та ввечері.

Вплив осмотичного тиску.Як відомо, при розчиненні будь-якої хімічної речовини у воді у ній виникає осмотичний тиск. Осмотичний тиск розчину прямо пропорційно концентрації розчиненої речовини (за постійної температури), тобто. з підвищенням концентрації розчинених речовин у рідині збільшується та осмотичний тиск. Розчин, що має однаковий осмотичний тиск, називають ізотонічним, підвищений тиск – гіпертонічним, знижений тиск – гіпотонічним. Осмотичний тиск у спермі створюють розчинені у ній солі, цукру та інші речовини. Спермії можуть змінювати хімічний склад сперми за допомогою повені її продуктами своєї життєдіяльності. Тому величина осмотичного тиску сперми непостійна. У бика, наприклад, при 0°С вона коливається від 4,812 до 9,142 атм, а середньому дорівнює 6,95 атм. У зв'язку з цим важливо враховувати як фізичні, і хімічні властивості рідкої частини сперми.

Спермії дуже чутливі зміну осмотичного тиску, тобто. до концентрації речовини у рідині, в якій вони знаходяться. Її осмотичний тиск має дорівнювати внутрішньому осмотичному тиску сперміїв. Якщо спермії помістити в гіпотонічний розчин або звичайну воду, вони швидко гинуть внаслідок підвищення внутрішнього тиску. Під впливом гіпотонічного розчину хвостики сперміїв набухають і закручуються кільцем або півкільцем. Якщо сперму змішати з гіпертонічним розчином, спермії теж загинуть, але вже зневоднення. Вони зморщуються, їх хвостики набувають зигзагоподібної форми. Винятково згубно для сперміїв швидка зміна осмотичного тиску. За інших сприятливих умов спермії можуть зберігати свою життєздатність лише у ізотонічних розчинах.

У сперміїв тварин різних видів осмотичний тиск неоднаковий. Так, розчин виноградного цукру буде ізотонічний спермі барана в концентрації 6,4, бика і кнура - 6, жеребця - 7,2; кролика – 5,4; собаки – 5-7%. Розчин тростинного цукру (сахароза) ізотонічний спермі жеребця при 11% концентрації. Спермії менше реагують на відхилення осмотичного тиску у бік гіпертонії, ніж у бік гіпотонії.

При заплідненні тварин необхідно суворо стежити, щоб усі розчини, що застосовуються для розведення сперми, були ізотонічними і щоб сперма не стикалася з водою. Звичайна питна вода може містити (залежно від умов місцевості) значну кількість різних солей, тому розчин, приготований без урахування сольового складу води, може вплинути на сперміїв.

Треба оберігати сперму від випаровування її рідкої частини, наприклад, від підсихання в спермоприймачі, при дослідженні під мікроскопом та інших маніпуляціях, при яких може підвищитися концентрація солей в спермі. Потрібно оберігати сперму і від нестачі солей. Наприклад, кілька крапель дистильованої води, що утворилася на стінках спермоприймача внаслідок різниці температури (конденсація), можуть згубно впливати на еякулят барана або бика.

Вплив реакції середовища.Рухливість і виживання сперміїв залежать від реакції навколишнього середовища або ступеня її кислотності (pH). Дистильована вода має нейтральну реакцію – pH близько 7,0; при кислій реакції pH буде менше 7,0, а при лужній більше 7,0.

У придатку сім'яника спермії перебувають у кислому середовищі (pH 5,57-6,90). Під час еякуляції вміст придатка сім'яника поєднується з лужними секретами придаткових статевих залоз, від чого реакція сперми змінюється на нейтральну або слаболужну (pH 7,0). Реакція свіжоотриманої сперми бика та барана слабокисла (pH 6,5-6,7), а сперми кнура та жеребця слаболужна (pH 7,2-7,6), що пов'язано з великим або меншим ступенем розведення рідини придатка секретами придаткових статевих залоз.

У свіжоотриманій спермі з нейтральною або слабокислою реакцією спермії мають більшу життєздатність, ніж зі лужною реакцією. При зберіганні внаслідок накопичення молочної кислоти відбувається збільшення кислотності сперми бика та барана. Рух сперміїв при цьому гальмується і вони впадають в анабіоз.

Лужне середовище активізує рухливість сперміїв. У спермі коня і кнура, розведеної великою кількістю лужних секретів придаткових статевих залоз, спермії, перебуваючи в активному русі, швидко витрачають енергетичні речовини і живуть порівняно недовго. При зберіганні сперми цих виробників її реакція змінюється більш лужну сторону. Це відбувається в результаті випаровування вуглекислоти, що утворюється при диханні, і накопичення аміаку, що підвищує лужність.

Зміни реакції середовища несприятливо відбиваються на життєздатності сперміїв. Однак сперма має здатність протидіяти різкій зміні реакції її середовища. Така властивість сперми називається буферністю. Буферами в спермі є солі слабких кислот (вугільної, лимонної, молочної, фосфорної) та білки.

Під впливом сильної кислоти солі слабких кислот віддають свій метал цій кислоті та нейтралізують її. Також відбувається і нейтралізація лугів. Білки сперми, будучи одночасно слабкими кислотами та слабкими основами, здатні зв'язувати кислі та лужні речовини. Солі лимонної кислоти є у спермі найбільш сильним буфером. Сперма бика та барана відрізняється найбільшою буферністю.

Переживання сперміїв поза організмом залежить від властивостей кислоти. Під впливом органічних кислот (молочної, оцтової, бурштинової, олійної та ін) руху сперміїв припиняються при найбільшій кислотності середовища. Неорганічні кислоти (НС1, Н 2 80 4 Н 3 Р0 4 та ін), навпаки, навіть у значних концентраціях не надають негативного впливу на сперміїв. Різниця у впливі на сперміїв органічних та неорганічних кислот пояснюється нездатністю вільних іонів проникати в клітину, а отже, неможливістю впливу Н-іонів довкілля на внутрішньоклітинні реакції. Мінеральні кислоти повністю диссоційовані в розчинах, тому не можуть впливати на реакції, що протікають у сперміях. Розчини органічних кислот завжди містять молекули, що не розпалися на іони, вони проникають через оболонку сперміїв, розкладаються в них на іони, зумовлюючи внутрішньоклітинне підкислення.

Вплив хімічних речовин.Незважаючи на дотримання всіх правил асептики, отримана сперма завжди більш менш забруднена бактеріальною флорою. Пошуки дезінфікуючого засобу, який міг би надавати бактеріоцидну дію на мікрофлору, не впливаючи негативно на сперміїв, не увінчалися успіхом. Дослідження показали, що жодна з сучасних дезінфікуючих речовин не може вважатися нешкідливою для сперміїв. У нікчемних дозах, не вловимих навіть найтоншими хімічними реакціями, вони шкідливо впливають на сперміїв. Цим пояснюються невдачі штучного запліднення тварин, коли його проводять у ветеринарних лікарнях, амбулаторіях або коли використовують ті ж інструменти, що приймаються під час лікувальної роботи.

Встановлено, що спермії швидко вбивають сулема в дозі 0,00001 г, марганцевокислий калій у дозі 0,00004 г, лізол, креолін, оцтова кислота в дозі 0,0003 на 1 г сперми. Луги та кислоти, ефір, нашатирний спирт, скипидар є для сперміїв сильними отрутами. Окисли свинцю, міді, заліза, срібла також дуже отруйні для сперміїв, у практиці запліднення користуються скляними чи нікельованими інструментами.

Іони електролітів, що знаходяться в плазмі та самих сперміях, можуть надавати на спермії різноманітну дію: ущільнювати або розпушувати оболонку; нейтралізувати електричний заряд; змінювати проникність мембран; гальмувати чи, навпаки, активізувати метаболічні процеси.

Електроліти складаються з катіонів та аніонів. Одно- і двовалентні катіони суттєво не змінюють виживання сперміїв. Аніони мають більш сильний вплив, ніж катіони, причому дія аніонів залежить від їхньої валентності. Аніони хлоридів розпушують оболонку сперміїв та руйнують ліпопротеїдний покрив. Аніони фосфатів, сульфатів, цитратів, навпаки, ущільнюють оболонку сперміїв та стабілізують електричний потенціал. У зв'язку з цим солі фосфорної, сірчаної, лимонної кислот використовуються у складі середовищ для розведення сперми.

Пари летких органічних речовин (лізолу, креоліну, скипидару, формаліну, нашатирного спирту, ефіру, йодоформу, ксероформу) згубно діють на спермії навіть на відстані. У зв'язку з цим список речовин, що використовуються на підприємствах та пунктах штучного запліднення для хімічної дезінфекції, дуже обмежений. Слід також враховувати несприятливу дію на спермін тютюнового диму, пари одеколону, парфумів, часнику, цибулі.

З антимікробних засобів малотоксичні нітрофурани (фура-цилін, фуразолідон). Деякі сульфаніламіди (стрептоцид) та більшість антибіотиків у низьких концентраціях нешкідливі, тому їх використовують у складі розріджувачів для сперми.

Незважаючи на те, що в принципі при проведенні запліднення абсолютно протипоказане застосування дезінфікуючих засобів, все ж для профілактики заразних захворювань їх вимушено використовують. Найбільш прийнятним для цього є чистий спирт-ректифікат. Порівняно з іншими дезінфікуючими засобами він легко видаляється з інструментів (швидко випаровується) і добре розчиняється у воді. Однак треба мати на увазі, що 0,5% розчин спирту дуже швидко вбиває сперміїв. Спирт-сирець, денатурований, недостатньо очищений від сивушних олій та інших домішок, зовсім непридатний у роботі із запліднення тварин.

Вплив мікробної та грибкової забрудненості.Є прямий зв'язок між ступенем мікробної та грибкової забрудненості, якістю сперми та запліднюваністю тварин. У природних умовах у здорових виробників у звивистих канальцях сім'яника, придатках, сперміопроводах та початковій частині уретри мікроорганізми відсутні. Таким чином, сперма інфікується при її проходженні через сечостатевий канал і при зіткненні із зовнішнім середовищем. Кількісний та якісний склад мікроорганізмів у спермі сильно коливається в залежності від здоров'я, гігієнічного стану виробника, стерильності штучної вагіни, манежу, лабораторії, терміну зберігання сперми та багатьох інших факторів. Встановлено, що при дослідженнях повітря приміщень племінних підприємств та пунктів запліднення виділено 15 видів грибів, серед яких були патогенні та токсичні. Особливо багато мікроорганізмів відзначається у повітрі приміщень, де утримуються виробники. За поганих гігієнічних умов в 1 м 3 повітря знаходиться до 1,6 млн мікроорганізмів. В 1 мл сперми бугаїв, вирощених у поганих гігієнічних умовах, міститься від 85 млн до 230 млн мікроорганізмів. У кнурів одним із джерел сильного забруднення сперми мікроорганізмами є дивертикул препуція (сліпий мішок). Як встановили І.Г. Мороз та М.П. Рязанський, після дивертикулектомії мікробне забруднення сперми різко знижується, підвищується оплодотворюваність і плодючість свиноматок.

Забруднення сперми патогенними мікроорганізмами може зумовити поширення при заплідненні трихомонозу, вібріозу, бруцельозу, туберкульозу, лептоспірозу, ящуру та інших інфекційних та інвазійних хвороб. Сперма є гарним живильним середовищем для збереження та розмноження багатьох патогенних та непатогенних мікроорганізмів. При цьому ні антибіотики, ні низька температура при тривалому зберіганні сперми не зменшують кількість у ній мікробних тіл і забезпечують її знезараження, оскільки видовий склад мікробів надзвичайно різноманітний. У видовому відношенні мікрофлору, що мешкає в спермі, поділяють на чотири групи: сапрофітна, патогенна, умовно патогенна, протозої та рикетсії.

З умовно патогенної мікрофлори в спермі бугаїв-плідників виявляють синьогнійну та кишкову палички, стафілококи, стрептококи, протеї та ін. Найбільш патогенною є синьогнійна паличка.

Г.В. Звєрєва та О.М. Ріпко встановили, що в свіжій і розбавленій спермі поряд з бактеріями зустрічаються гриби, які мають патогенні та токсичні властивості. Вони виділили 21 вид гриба. Такі патогенні гриби, як Candida albicans, Aspergillus fumigatus, Lichtheimia eirymbifera,сприяють виникненню ендометритів у корів, а при настанні вагітності викликають загибель ембріонів та плодів.

Мікроби, що потрапили в сперму, розташовуються в основному біля сперміїв, а частина з них безпосередньо на сперміях - на головці, шийці, тілі, хвостику. При дії мікробів відбувається набухання, а потім руйнування, розпад перфораторію (ковпачка) головки та всієї оболонки спермію.

Для запліднення допускають сперму із вмістом мікробних тіл не більше 5 тис. за відсутності патогенної мікрофлори та синьогнійної палички. Свіжа нерозбавлена сперма виробника повинна мати колітітр (найменша кількість досліджуваного матеріалу, в якому міститься одна кишкова паличка) не більше 1:10.

Повторення пройденого