Влияние на спермиев физических и химических

ФАКТОРОВ

При работе со спермой (как свежеполученной, так и сохраняемой) необходимо учитывать влияние на спермиев таких внешних факторов, как температура, свет, осмотическое давление, рН среды, электролитный состав и др.

Температура

Повышение температуры до 40°С заметно активизирует спермин, но при этом резко сокращается срок их жизни. При температуре 45°С спермин утрачивают оплодотворяющую способность вследствие инактивации ферментных систем; при температуре 48°С они погибают.

Постепенное понижение температуры замедляет движение спермиев, поскольку тормозятся дыхание и фруктолиз. При температуре 15°С движение становится колебательным, а после охлаждения до 5°С оно прекращается (температурный анабиоз). Существует обратная зависимость между температурой и сроком сохранения спермиями жизнеспособности.

Свет

Спермии не обеспечены защитными средствами против действия света. Прямые солнечные лучи убивают спермиев за 20—40 мин. Неблагоприятен и сильный электрический свет. Рассеянный свет не оказывает вредного воздействия. Следовательно, в процессе получения, хранения и использования сперму надо оберегать от прямого воздействия солнечного света.

Реакция среды

Свежеполученная сперма быка и барана имеет реакцию нейтральную или близкую к нейтральной (рН 6,7—7,0), хряка и жеребца — слабощелочную (рН 7,2-7,6).

Накопление водородных ионов тормозит процессы жизнедеятельности спермиев. При рН 6,3—6,4 наступает кислотный анабиоз. Дальнейшее увеличение кислотности вызывает гибель спермиев.

Сдвиг рН в щелочную сторону вначале активизирует спермин, но при рН 7,8—8,0 наступает их гибель.

Цельная сперма способна противостоять изменениям рН среды благодаря наличию в ее составе солей слабых кислот — карбонатов, фосфатов, цитратов. Это свойство называется буферностью. При действии более сильных кислот (молочная) катионы указанных солей нейтрализуют их, а освобождаются более слабые кислоты. Кроме того, слабые кислоты способны нейтрализовать щелочи. Буферная способность наиболее выражена в сперме быка и барана.

Осмотическое давление

Спермии могут жить в среде с определенным осмотическим давлением, которое должно полностью уравновешивать осмотическое давление самих спермиев. Осмотическое давление создается растворенными химическими веществами.

У сельскохозяйственных животных осмотическое давление спермы находится в пределах от 7,6 до 9,0 атм. Спермин, помещенные в среду с меньшим осмотическим давлением (гипотонические растворы), набухают, в среду с повышенным осмотическим давлением (гипертонические растворы) — сморщиваются; в том и другом случае быстро наступает их гибель. Даже незначительное несоответствие осмотического давления заметно ухудшает выживаемость спермиев.

Исходя из этого, среда для разбавления спермы, а также рабочие растворы должны быть изотоничными сперме. К ним следует отнести 1%-ный раствор натрия хлорида, 1%-ный раствор натрия гидрокарбоната, 3%-ный раствор натрия цитрата, 6,4%-ный раствор глюкозы.

Действие солей

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

Электролиты состоят из катионов и анионов. Одно- и двухвалентные катионы существенно не изменяют выживаемость спермиев.

Анионы оказывают более сильное влияние, чем катионы, причем действие анионов зависит от валентности. Анионы хлоридов разрыхляют оболочку спермиев и разрушают липопротеидный покров. Анионы фосфатов, сульфатов, цитратов, наоборот, уплотняют оболочку спермиев и стабилизируют электрический потенциал. В связи с этим соли фосфорной, серной, лимонной кислот используются в составе сред для разбавления спермы.

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И МЕДИКАМЕНТОВ

Большинство химических соединений для спермиев токсичны. Из неорганических веществ особенно ядовиты соли и окислы тяжелых металлов (ртуть, свинец), поскольку они блокируют ферментные системы. Вредно действуют на спермиев окислы цинка, алюминия, железа, меди, серебра, поэтому в практике искусственного осеменения пользуются стеклянными, пластмассовыми, хромированными, никелированными инструментами.

Пары летучих органических веществ (лизол, креолин, скипидар, формалин, нашатырный спирт, эфир, йодоформ, ксероформ) губительно действуют на расстоянии. Поэтому список веществ, используемых для химической дезинфекции на предприятиях и пунктах искусственного осеменения, весьма ограничен. Следует также учитывать неблагоприятное действие табачного дыма, паров одеколона, духов, чеснока, лука.

Чрезвычайно сильно действуют на спермиев детергенты (моющие средства), неорганические кислоты (серная, соляная, азотная), ряд органических кислот (уксусная, молочная, масляная), окислители (йод, хлор, калия перманганат, перекись водорода).

Спирты малотоксичны. Например, этиловый спирт спермин переносят в концентрации 5%. К многоатомным спиртам (глицерин, этиленгликоль) они довольно устойчивы.

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