ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СРЕДЫ НА СПЕРМИЕВ
Скот Июнь 12th, 2010
Наиболее сильное действие на спермии оказывают осмотическое давление среды, рН и буферность.
Осмотическое давление. Осмотическое давление на спермии производится растворенными в плазме спермы молекулами и ионами. Наиболее благоприятно для их переживания осмотическое давление среды, равное осмотическому давлению, существующему внутри спермия. Такой раствор называется изотоническим. Если же во внешней среде сумма молекул и ионов будет больше или меньше, чем в спермиях (на равный объем), то раствор будет гипертоничен или гипотоничен, что способствует оттягиванию воды из спермия или всасыванию ее внутрь спермия. В результате спермии сжимается или растягивается, а это неблагоприятно отражается на осеменении.
Осмотическое давление в практике часто выражают в виде «депрессии», т. е. температуры, при которой замерзает сперма. Чем больше осмотическое давление, тем при более низкой температуре замерзает сперма. Депрессия - 1,86°, соответствует осмотическому давлению 22,4 атмосферы. В сперме депрессия у разных животных бывает от -0,57 до -0,64°, что соответствует осмотическому давлению 7,7-8,7 атмосферы. Для разных сельскохозяйственных животных средняя величина депрессии различна:
бык -0,59° хряк -0,617°
баран - 0,644° жеребец - 0,566°
Если сперма хранится при температуре +20° (температура пункта искусственного осеменения), величина осмотического давления за сутки увеличивается в сперме быка на 14%, барана - на 12, жеребца - на 0,24%, а у хряка уменьшается иа 0,82%. Это указывает на значительный обмен веществ н сперме быка и барана и на слабый - в сперме хряка и жеребца. Это объясняется тем, что у хряка и жеребца существует только дыхание спермиев, которое при малом расходе питательных веществ дает большое количество энергии, а у барана и быка кроме дыхания происходит гликолиз, связанный с очень большим расходом питательных веществ. Конечная же причина данной закономерности - недостаточное количество в густой сперме барана и быка кислорода, что вынуждает спермии кроме дыхания пользоваться гликолизом.
Знание осмотического давления необходимо для составления новых разбавителей. Имеется правило: раствор, содержащий в 1 л грамм-молекулу неэлектролита, дает депрессию -1,86°. Так как депрессия спермы у животных равна в среднем -0,6°, следовательно, для получения изотонического со спермой раствора надо брать Уз грамм-молекулы неэлектролита на 1 л воды. Если приготовляется раствор из электролита, то его осмотическое давление будет больше во столько раз, на сколько ионов распадается молекула, и брать вещества следует соответственно меньше.
Например, для приготовления изотонического раствора NaCl, диссоциирующего на 2 иона: Na+ и С1~, надо брать в расчете иа 1 л ие 7з молекулярного веса, а У6^ = 32) для приготовления изотонического Na2SO.j, дающего 3 иона (2 иона Na+ и одни ион SO42-), следует брать ‘/э молекулярного веса = (^~~^ j иа 1 л воды. Смесь изотонических растворов в различных
отношениях дает также изотонический раствор. Наиболее известные изотонические растворы-1%-иый раствор NaCl («физраствор»), 2,8%-иый изотонический раствор цитрата (№3СбН5С>75Н20).
Спермии различных быков в разной степени переносят нарушения изото-иичности спермы, но гипертоничиость переносится легче, чем гипотоничность. Спермии хряков гипертонические растворы переносят хуже, чем спермии быков, ио гипотонические несколько лучше.
Среды с глицерином сообщают среде гипотоничность. Для ее устранения Е. М. Платов предложил разбавители с несколько повышенным содержанием глюкозы и цитрата.
рН спермы. Наиболее сильное неблагоприятное действие иа спермиев оказывают водородные ионы, которые сообщают сперме кислую реакцию. Для измерения степени кислотности пользуются показателем рН. Это отрицательный десятичный логарифм количества водородных ионов в 1 л спермы, т. е. pH=-lg[H+].
Свойства рН: рН может изменяться от 0 до 14. Реакция нейтральна, когда рН=7. Цифры ниже 7 обозначают кислую реакцию (чем ниже, тем кислее), выше 7 - щелочную (чем выше, тем щелочнее);
повышение или понижение рН на единицу означает уменьшение или увеличение кислотности в 10 раз, иа 2 единицы - в 100 раз, на 3 единицы - в 1000 раз;
при рН=7 в 1 л жидкости содержится одна десятимиллионная грамма ионов водорода, при рН=6 - одна миллионная и т. д.
Свежеполучеииая сперма быка имеет рН около 6,5-6,7 (т. е. слабокислую реакцию); реакция спермы барана, жеребца и хряка слегка щелочная (рН соответственно равна 7,08, 7,23 и 7,57 - средние цифры для каждого вида).
Разница между рН отдельных эякулятов у разных животных одного вида может достигать единицы, в очень редких случаях - двух единиц, т. е. отдельные эякуляты могут различаться по кислотности в 10, редко в 100 раз. В придатке семенника жидкость имеет рН от 5,57 до 6,9. Кислая реакция обусловливает неподвижность или слабую подвижность спермиев в придатке.
Сперма быка и барана постепенно становится более кислой, а сперма хряка и жеребца более щелочной, если хранится неплотно закрытой, либо сохраняет рН почти неизменной, если плотно закрыта (рис. 32).
Колебания в степени кислотности спермы обусловлены у быка и барана накоплением молочной кислоты вследствие гликолиза. Что касается хряка и жеребца, то гликолиза у них иет - иет и подкисления, а ранее образовавшаяся углекислота улетучивается, создавая тем слабую щелочность.
У быка спермии дольше переживают при большей кислотности - в такой сперме меньше секретов куперовых и предстательной желез. Наилучшая пе-реживаемость в сперме быка и барана наблюдалась при рН=6,4-6,7.
Дыхание спермиев у быка максимально при рН=6,9-7,03, гликолиз наиболее выражен при рН=6,9-7,4, при рН=6,4 ои снижается почти наполовину.
Буферность спермы. Буфериость- это свойство жидкости стойко сохранять свою реакцию. В сперме находятся соли слабых кислот-карбонаты, цитраты, фосфаты. При попадании в сперму более сильных кислот они передают свой металл последним. Таким образом, дающая много водородных ионов сильная кислота заменяется слабой, дающей много меньше Н+-ионов. Белки спермы, как амфотерные вещества, связывают кислые и щелочные вещества. Содержащиеся в сперме большие количества карбонатов связывают молочную кислоту. Буфериость спермы быка и барана значительно сильнее, чем спермы хряка и жеребца.
Температура и жизпь спермиев. Известно, что быстрое охлаждение спермиев от температуры тела до 0° создает температурный шок, т. е. губит их. Прибавление яичного желтка (10-20%) смягчает шок, и охлаждение до 0° можно проводить в 2-3 раза быстрее.
При охлаждении от 18 до 10°С цельная сперма охлаждается медленнее, чем разбаиленная, а та и другая медленнее, чем мертвая сперма. При охлаждении же от 10 до 5° и первая, и вторая, и третья сперма охлаждаются с одинаковой скоростью. Это явление объясняется более обильным образованием тепла в неразбавленной сперме, чем в разбавленной при температурах выше 10°. Ниже 10°, когда ферменты неактивны и спермии не двигаются, условия охлаждения для всех трех образцов спермы одинаковы. Следовательно, возможно применение термометра для изучения сложных явлений обмена в сперме.
Тэги:Анатомия, сперма