СПЕРМА, ЕЕ СВОЙСТВА. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СПЕРМЫ

Состав спермы

            Спермой называют жидкость, выделяемую самца­ми при половых актах. Она состоит из форменных элементов — спермиев, секретов придатка семенника и секретов придаточных половых желез (рН спермы 6,5–6,9). Порция спермы, выделяемая самцом за одну садку, называется эякулятом. Объем эякулята и концентрация в нем спермиев у самцов разных видов различны (табл. 27). В пределах вида это зависят от интенсивности использования производителя (частоты садок), условий кормления и содержания.

При  серьезных нарушениях в кормлении и эксплуатации производи­телей объем эякулята может снижаться ниже минимально допустимого — олигосперматизм. При глубоких поражениях половых органов, а также в результате рефлекторной задержке эякуляции (при болевых ощущениях в области конечностей, таза, поясницы) сперма может не выделяться со­всем — асперматизм. Это же явление наблюдается при спазматическом со­кращении выводных протоков половых органов.

Количество и внешний вид спермы, соотношение жидкой части и спермиев варьируют в зависимости от вида животных и их индивидуаль­ных особенностей.

 Соотношение отдельных составных частей спермы у различных
животных разное. Так, придатки семенников быка выделяют 0,6 мл жид­кости с содержанием спермиев 4,9 млрд/мл и общим количеством их около 3 млрд. Спермии с секретом придатков составляют 15% объема эякулята, секрет пузырьковидных желез — до 40%, предстательной железы — 5–6,1, куперовых и уретральных желез — 35–40%. Сперма содержит 85–98%  воды и 2–15 % сухого вещества.          

Спермии — основная часть спермы, без них невозможно оп­лодотворение.

Спермий состоит из головки, шейки (соединительной части), тела и хвоста (жгутика).

 Длина спермиев сельскохозяйственных животных – около 0,06–0,07 мм или 60–70 мкм. Головка спермия составляет примерно 1/9 его длины, в ней сосредоточена наследственная информация, а шейка, тело и хвост служат двигательным аппаратом спермий.

Головка спермия представляет собой овальную пластинку, несколько изогнутую с одной стороны и выпуклую с другой. В головке находится ядро. Передняя часть головки покрыта чехликом, под которым расположена акросома. Считают, что акросома спермия вырабатывает фермент гиалуронидазу. Короткой и тонкой шейкой головка прикреплена к телу, длиной вдвое большему, чем головка. Шейка очень хрупкая. При оплодотворении, когда спермий проникает в яйцо, она ломается и в яйце остается лишь головка. Внутри тела и хвоста спермия заключена осевая нить, состоящая из нескольких фибрилл, на всем протяжении (кроме кончика хвоста) обвитых тройной спиралью нитей. Кончик хвоста состоит из нескольких фибрилл, не покрытых спиральными нитями, и лишен оболочки (мембраны), покрывающей все остальные части спермия. При большом увеличении он выглядит похожим на кисточку. Спермий содержат около 25% сухого вещества и 75% воды. Из сухого вещества 85% составляют белки, 13,2% — липиды и 1,8% — минеральные вещества. В спермиях имеется также значительное количество фосфора (около 2,7%), причем в головках содержание его доходит до 4%. В головках спермиев присутствует большое количество белков, связанных с ДНК. В акросоме установлено некоторое наличие мукополисахаридов.

Остальные части спермиев (шейка, тело и хвост) состоят из белков, свободных липидов и солей. Спермии содержат ряд ферментов, принимающих участие в окислительных процессах, происходящих внутри их.

Таблица. Объем эякулята и концентрация в нем спермиев

Часть спермы, не содержащая спермиев, называется плазмой спер­мы (семенной плазмой). Ее относительный объем в эякуляте зависит от вида животных (70% у барана, 30% у быка, 90–92% у хряка и жеребца).

Семенная плазма  продукт в основном придаточных желез, являет­ся стабилизирующей, разбавляющей, активирующей и питательной сре­дой для спермиев. Она стабилизирует плазменную мембрану спермиев, содержит энзимы, растворяющие акросому, простогландины, инозит, ан-дрогены, антиагглютинины (в секрете простаты), аскорбиновую кислоту, фруктозу, лимонную кислоту. При кастрации уровень двух последних компонентов падает.

Жизнеспособность спермиев вне организма зависит от температу­ры и состава жидкости, в которой они находятся. Наиболее подвижны спермии при температуре, близкой к температуре тела животных (37–39°С). Более высокая температура убивает их. При понижении темпера­туры движение спермиев замедляется, а при температуре, близкой к 0 ⁰С, они переходят в состояние анабиоза.

При нарушении осмотического давления в окружающей среде спермии гибнут. В гипотоническим растворах гибель спермиев наступает вследствие набухания их от проникновения внутрь воды, а в гипертони­ческих – наоборот, в результате обезвоживания цитоплазмы. Свежеполученная сперма быка и барана имеет нейтральную (рН 7,0) или слабокислую реакцию (рН 6,7–6,9), сперма хряка и жеребца – щелочную (рН 7,2–7,6). Небольшое увеличение кислотности в сперме ведет к замед­лению движения спермиев, но они остаются живыми. Избыточная ки­слотность прекращает движение спермиев и убивает их. Чрезмерная ще­лочность, достигаемая, например, добавлением соды, усиливает движе­ние спермиев, но затем убивает их.

Дыхание — наиболее распространенный процесс у спермиев, при котором окисляются все питательные вещества — белки, жиры и углеводы с образованием энергии Н₂О, СО₂  и других продуктов. Этот процесс про­исходит под влиянием целого ряда дыхательных ферментов — цитохромоксидазы, дегидрогеназы, цитохромов и рибофлавина — состав­ной части флавиного фермента.

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

Дыхание и гликолиз по своим энергетическим возможностям не­равнозначны. Из одного моля фруктозы при дыхании образуется 680 000 кал., а при гликолизе –  лишь 33 000, то есть в 20 раз меньше. Таким обра­зом, дыхание является наиболее экономным с точки зрения распада уг­леводов и наиболее эффективным процессом, снабжающем спермии энергией.

На основании этого выделено два типа спермы. В первом типе спермы (бык и баран) энергия образуется за счет процессов дыхания и гликолиза, так как в ней содержится много фруктозы (200–300 мг%). Во втором типе спермы (хряк и жеребец) энергия образуется главным обра­зом при дыхании, так как малое содержание в ней фруктозы неспособно обеспечивать гликолиз.