Читать онлайн «Физиология размножения и репродуктивная патология собак». Страница 10

Указанными способами можно получать эякуляты, как разделенные, так и не разделенные на фракции.

Основные показатели спермы собак. Объем целого эякулята и отдельных его фракций может сильно варьировать и зависит от многих факторов: размера, возраста, состояния здоровья и индивидуальной потенции самца-производителя, а также режима его полового использования, способа получения спермы. При получении спермы посредством мастурбации объем неразделенного на фракции эякулята у самцов массой менее 20 кг составляет в среднем 5,4 мл, у самцов массой более 20 кг — 12,5 мл. Сведения о продолжительности эякуляции и объеме отдельных фракций спермы при разных способах ее получения приведены в таблице 5.

Сперма состоит из двух компонентов: плазмы спермы и спермиев. Плазма спермы представляет собой смесь секретов семенников, их придатков, ампул спермиопроводов и предстательной железы. Предстательная железа — основной продуцент плазмы спермы. Химический ее состав сложен (табл. 6).

Плазма спермы собак содержит мало энергетических материалов (фруктозы, сорбита), лимонной и аскорбиновой кислот. Основной катион плазмы спермы — натрий, анион — хлор. Плазма характеризуется высокой электропроводностью и низкой буферной емкостью (поэтому не способна эффективно противостоять неблагоприятным воздействиям на спермии многих внешних факторов).

Спермии — главный компонент спермы — вырабатываются в извитых канальцах семенников. Тестикулярные спермии представляют собой незрелые мужские половые клетки, которые созревают и хранятся в канале придатка семенника. Зрелые спермии практически лишены цитоплазмы, незрелые содержат проксимальную или дистальную цитоплазматическую каплю.

Зрелые спермии состоят из головки, шейки, тела и хвоста (рис. 12). Головка спермия ложкообразная: спереди имеет форму овала, сбоку — узкой полоски, вогнутой с одной стороны и выпуклой с другой. Длина головки достигает 6,1×10^-3мм, ширина — 3,8×10^-3 мм, толщина — примерно 1×10^-3 мм. Общая длина спермия составляет 6,14×10^-2 мм (Mahi-Brown С. А., 1991).

Рис. 12. Схематическое изображение спермия собаки:

1 — головка; 2 — шейка; 3 — тело; 4 — хвост

Оплодотворение яйцеклетки — основная функция спермия, выполнение которой обеспечивается за счет способности сперми-ев активно двигаться, генерировать энергию и проникать через оболочки ооцита. Оплодотворяющей способностью характеризуется головка спермия. Большую часть головки занимает ядро, окруженное непроницаемой ядерной оболочкой. Хроматин ядра плотно упакован и состоит из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и специфических ядерных белков — гистонов. Снаружи головка покрыта цитоплазматической оболочкой (плазмолеммой), которая переходит на шейку, тело и хвост спермия. В апикальной части головки спермия между плазмолеммой и ядерной оболочкой располагается акросома, состоящая из внутренней и внешней мембран и содержимого, богатого ферментами. Акросомные энзимы необходимы для рассеивания клеток яйценосного бугорка и проникновения головки спермия в яйцеклетку. Ферменты из ак-росомы высвобождаются после дозревания спермиев в нижней трети маточных труб в результате так называемой акросомной реакции — разрушения наружной оболочки акросомы.

Шейка соединяет головку с телом. Ее цитоплазма содержит две центриоли — проксимальную, которая при оплодотворении вносится в цитоплазму яйцеклетки, и дистальную, которая подразделяется на две части: переднюю и заднюю. От передней части дис-тальной центриоли начинается осевая нить — двигательный аппарат спермия, представляющий собой микротрубочки, содержащие сократительный белок тубулин. Осевая нить состоит из 11 фибрилл, 2 из которых центральные, 9 боковые. Боковые фибриллы, сформированные из тонких внутренних и толстых наружных нитей, образуют фибриллярный футляр. Осевая нить пронизывает тело и хвост спермия и по строению сходна с ресничками мерцательного эпителия. Энергию, необходимую для движения спермия, генерируют митохондрии, образующие двойную спиралевидную оболочку вокруг осевой нити тела. Замыкающее кольцо этой оболочки (кольцо Иенсена) представляет собой заднюю часть дистальной центриоли.

Хвост — орган движения спермия. Его осевая нить окружена тройной спиральной нитью. Концевая часть хвоста лишена плаз-молеммы, из-за расслоения 11 тонких фибрилл по виду напоминает кисточку.

Источником энергии для спермиев служит аденозинтрифос-форная кислота (АТФ). Эндогенные запасы АТФ у спермия быстро расходуются при движении и поэтому должны постоянно восполняться за счет гликолиза (фруктолиза) моносахаров и биологического окисления различных веществ. При гликолизе образуются две молекулы молочной кислоты и выделяется энергия: С₆Н₁₂O₆ —> 2СзН₆О₃ + 2АТФ. Химически процесс окисления глюкозы (фруктозы) выражается следующей формулой: С₆Н₁₂O₆+ 60₂ —> 6СO₂ + 6Н₂О + 38АТФ. В качестве энергетических материалов спермии могут использовать фруктозу и сорбит плазмы спермы, собственные структурные жиры и белки, а в половых путях самки и в искусственных средах — фруктозу, глюкозу, маннозу и некоторые другие соединения. Конечные продукты окисления жиров — диоксид углерода и вода. При окислении белков могут образовываться токсичные для спермиев вещества: аммиак, пе-роксид водорода.

Различают три вида движения спермиев: прямолинейно-поступательное, колебательное и манежное. Нормальные спермии двигаются прямолинейно-поступательно за счет волнообразных сокращений хвоста и вращения спермия вокруг своей оси. При недостаточном количестве энергии спермии совершают только колебательное движение, при деформированной головке — двигаются по кругу: как бы гоняются за своим хвостом. Спермии способны к ориентированному движению: против тока жидкости (реотаксис) и по направлению к химическим раздражителям (хемотаксис). При движении они не сталкиваются и не склеиваются друг с другом благодаря поверхностному отрицательному электрическому заряду.

Влияние факторов внешней среды на активность и жизнеспособность спермиев. При работе со спермой вне организма необходимо четко представлять характер воздействия факторов внешней среды на активность и жизнеспособность спермиев и умело использовать эти знания на практике.

Температура. При нормальной температуре тела животного спермии проявляют высокую метаболическую и двигательную активность, но быстро погибают вследствие истощения энергетических запасов и накопления в плазме спермы продуктов обмена (молочной кислоты и др.). Повышение температуры опасно для спермиев. При температуре 46 °C и выше начинается коагуляция (свертывание) белков плазмы. Охлаждение спермы улучшает ее сохранность. При температуре 15 °C спермии становятся малоактивными и способны совершать только колебательные движения. При температуре 2…5 °C они впадают в состояние анабиоза. При нагревании охлажденной спермы до нормальной температуры тела животного их активность восстанавливается. Однако следует отметить, что резкое охлаждение спермы вызывает температурный (холодовый) шок — гибель и повреждение спермиев. При разбавлении спермы молочным разбавителем или специальными протекторными (защитными) искусственными средами, содержащими свежий желток куриного яйца, и при медленном охлаждении спермии не погибают от температурного шока. В естественной среде — плазме спермы — спермии не переносят замораживания. При разбавлении спермы криопротек-торной искусственной средой, содержащей глицерин, и соблюдении технологии замораживания большинство спермиев после размораживания сохраняет свою активность и оплодотворяющую способность. Срок хранения замороженной спермы исчисляется десятилетиями.