Особливості сперматогенезу та спермопродукції самців

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 636.4.082.453.5

Особливості сперматогенезу та спермопродукції самців

В.О. Мельник, кандидат біологічних наук, доцент

О.О. Кравченко, кандидат сільськогосподарських наук

А.О. Бондар, кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Д.А. Карпенко, студент факультету ТВППТСБ

Миколаївський національний аграрний університет, Україна

Анотація

Досліджено видові особливості сперматогенезу та спермопродукції самців. Для кожного виду плідників тривалість сперматогенезу генетично обумовлена і не змінюється. Термін просування сперміїв по каналу придатка сім'яника залежить від частоти еякуляції і не припиняється навіть при відсутності еякуляції. Середні показники еякуляту мають видову специфічність та відповідну характеристику.

Ключові слова: самці, сперматогенез, спермії, еякулят, рухливість сперміїв.

Аннотация

Особенности сперматогенеза и спермопродукции самцов. Мельник В.А., Кравченко Е.А., Бондарь А.О., Карпенко Д.А.

Исследованы видовые особенности сперматогенеза и спермопродукции самцов. Для каждого вида производителей длительность сперматогенеза генетически обусловлена и не изменяется. Период прохождения спермиев по каналу придатка семенника зависит от частоты эякуляции и не останавливается даже при отсутствии эякуляции. Средние показатели эякулята имеют видовую специфичность и соответствующую характеристику.

Abstract

Features of spermgenesis and spermproduction males. Melnik v., Kravchenko E., Bondar A., Karpenko D.

The specific features of spermgenesis and spermproduction males are probed. For every type of producers duration of spermgenesis is genetically conditioned and does not change. The period of passing of spermatozoons, on the channel of appendage of testis depends on frequency of eyakylat and not stopped even in default of eyakylat. The middle indexes of eyakylat have specific specificity and proper description.

Постановка проблеми

Запліднення самок при осіменінні в значній мірі залежить від якості сперми. Сперма ссавців складається з двох головних частин: сперміїв - статевих клітин та плазми сперми - суміші секретів сім'яників, придатків та додаткових залоз, яка є рідким середовищем для сперміїв та джерелом поживних речовин для них.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Спермії - носії генетичної інформації, мають подібну будову і складаються з чотирьох основних морфологічних частин - головки, шийки, тіла і хвостика. Найбільш характерна ложкоподібна джгутикова форма зустрічається у тварин як з зовнішнім заплідненням так і з внутрішнім [2, 3, 4, 6].

Постановка завдання. Вивчити цитоморфологічну характеристику сперміїв, швидкість їх руху та особливості сперматогенезу і спермопродукції самців окремих видів ссавців.

Матеріали і методика. Для проведення досліду по вивченню особливостей сперматогенезу та спермопродукції самців окремих видів ссавців початок сперматогенезу контролювали після кастрації тварин. З сім'яників та їх придатків виготовляли відбитки, які фіксували, фарбували і під мікроскопом досліджували стадії сперматогенезу, наявність сформованих сперміїв. Дослідження будови та вимірювання сперміїв проводили зі сперми тварин, яку одержували на штучну вагіну, мануально чи після кастрації з придатка сім'яника за методикою Є.П. Стеклєньова, 2005. Оцінку спермопродукції здійснювали згідно «Інструкції із штучного осіменіння», 2003.

Результати досліджень

Цитоморфологічна характеристика сперміїв різних видів самців і людини та швидкість їх руху наведено у таблиці 1. Загальна довжина сперміїв коливається від 37 до 80 мкм, найкоротші спермії спостерігаються у кнурів, найдовші - у бугаїв. Головка має форму злегка викривленої овальної пластинки, вгнутої з одного боку. В середині головки спермія заключено ядро. Головка за допомогою короткої і тонкої шийки з'єднана із видовженим тілом спермія, яке переходить у довгий і тонкий хвіст.

Органами руху сперміїв є тіло та хвіст. Тіло під час руху залишається прямим і є опорою для хвоста, який здійснює часті удари, штовхаючи спермій вперед. Активні спермії просуваються в рідині прямолінійно-поступально, ослаблені спермії рухаються по замкненому колу - манежний рух, або коливаються на одному місці - коливальний.

Таблиця 1. Цитоморфологічна характеристика сперміїв та швидкість їх руху

Важливими якісними показниками сперміїв є їх рухливість, тривалість життя та запліднююча здатність, які залежать від складу середовища, температури і рН, осмотичного та онкотичного тиску та ін.

Здатність до самостійного руху є одним з важливіших властивостей сперміїв, вони просуваються по рогах матки і яйцепроводах, накопичуються навколо яйцеклітини, проникають через її прозору оболонку в перивителіновий простір і запліднюють яйцеклітину.

Втрата рухливості сперміями не завжди вказує на їх загибель, спостерігається, що рух нормальних сперміїв відбувається періодично. Активний, рухливий спермій може зупинятись, ніби відпочиває, але через деякий час знову починає рухатись. Спермії кнура, на відміну від сперміїв бугая, барана та інших рухаються в основному по великим дугам з діаметром від 10 до 100 мкм. Швидкість руху свіжоодержаних сперміїв кнура знаходиться в межах 30-80 мкм/с, що значно менше, чим у сперміїв бугая (94-150 мкм/с).

На поперековому зрізі сім'яного канальця (рис. 1) видно 4-5 генерацій клітин сперматогенного епітелія, розташованого шарами, які знаходяться на різних стадіях розвитку. Ближче до оболонки сім'яного канальця лежать клітини найбільш молодої генерації, а далі в напрямку до середини вік кожної послідуючої генерації збільшується. В залежності від часу, за розвитку сперматогенних клітин, картина клітинних асоціацій у кожній ділянці сім'яникового канальця змінюється.

Рис. 1. Поперекові зрізи сім'яних канальців (гематоксилін по Бемеру, еозин. 120^Ч)

Процес, при якому асоціація клітин в ділянці сім'яникового канальця в певний момент повторюється є циклом сперматогенного епітелію. Частина циклу, яка характеризується визначенним сполученням клітин, називається стадією циклу сперматогенного епітелію.

Велике практичне значення має визначення тривалості сперматогенезу і часу просування сперміїв через придатки сім'яників. Це дозволяє встановити строки, коли ті чи інші паратипові фактори вплинуть на якість еякуляту, встановити причини погіршення якості сперми, зробити правильні висновки про доцільність використання плідника, проводити профілактичні заходи.

Застосування методів ізотопів і Х - радіації дозволило встановити тривалість сперматогенезу в цілому, та окремих його стадій. За даними таблиці 2 тривалість циклу сперматогенного епітелію найдовший у людини, становить 16 діб, а найкоротший у кнура - 8,6 діб відповідно.

Таблиця 2. Видові особливості сперматогенезу та спермопродукції самців

Тривалість сперматогенезу в залежності від виду самця коливається від 35 днів у кнура до 75 днів у людини. Дослідженнями доведено, що тривалість сперматогенезу - постійна величина. На цей показник не впливають гонадотропні гормони, годівля та інші паратипові фактори. Імовірно, що в середині статевих клітин існує точний механізм, який регулює швидкість процесів їх перетворення.

Більш детально цей процес ми дослідили на спермопродукції кнурів-плідників. На утворення сперміїв з сперматогоній необхідно 35 днів, а на їх просування через придатки сім'яників ще 10 днів. Зміна в годівлі впливає на збільшення спермопродукції плідників через 15-40 днів. Більше швидка відповідь спостерігається у плідників при введенні їм окситоцину, парасимпатикотропних препаратів, гонадотропних гормонів. Застосування кнурам-плідникам цих препаратів відразу підвищує на 50-60% їх спермопродукцію, вона утримується на цьому рівні протягом тривалого часу. Тобто в сім'яниках існує механізм, який дозволяє швидко підвищити рівень сперматогенезу. З іншого боку в випадках зменшення статевого навантаження кількість сперміїв в еякуляті різко зменшується, тобто існує зворотній механізм - швидкого зменшення кількості сперміїв в еякуляті коли зменшується потреба в них.

Збільшення та зменшення спермопродукції не пояснюється за рахунок процесів, які відбуваються в придатках сім'яників і зміною накопичення запасів в них сперміїв. Рухомий запас сперміїв в придатках сім'яника кнура оцінюється в 60-70 млрд, а загальний запас 175-200 млрд. Рівень добового утворення сперміїв у дорослих кнурів складає 15-16 млрд, але навіть після тривалого 6-місячного статевого спокою у кнурів в придатках знаходять не більше 300 млрд сперміїв.

При тривалому статевому спокою самців процес дегенерації статевих клітин посилюється. Тому в придатки надходить значно менша кількість сперміїв, а також посилюється процес їх розпаду. В залежності від кількості надходження в придаток молодих сперміїв і числа дегенеруючих старих запаси сперміїв в придатку можуть збільшуватись або зменшуватись. Тому навіть після тривалого статевого спокою самців в перших еякулятах не спостерігається некроспермія, а спермії зберігають рухливість в придатках до 40 днів.

У самців з сезонним періодом статевого спокою (баран, кобель) в перших еякулятах можлива некроспермія, олігоспермія і азоспермія. Це пов'язано з тим, що у цих самців в період спокою сперматогенез затухає і надходження сперміїв в придатки зменшується і припиняється. Процес дегенерації клітин сперматогенного епітелію створює у стані спокою накопичення енергії і поживних речовин, які залишаються в організмі і є резервом в процесі розмноження тварин.

Концентрація сперміїв в спермі кнура в 10-15 раз менше, чим у бугая і барана. Спермії не злипаються, тому що вони мають від'ємний електричний заряд, що обумовлює взаємне відштовхувапння, а в густому еякуляті і до впорядкованого їх руху в одному напрямку. Зниження або повне втрачання електричного заряду веде до часткового злипання тільки головками, або повному - аглютинації. Це явище відбувається при пониженні рН до 6 і нижче при зберіганні сперми [1, 5, 6].

Висновки і перспективи подальших досліджень

Цитоморфологічна характеристика сперміїв різних видів самців вказує на те, що спермії мають подібну будову, але їх розміри мають видову особливість.

Тривалість сперматогенезу генетично обумовлена і не змінюється протягом життя плідника. Просування сперміїв по каналу придатка сім'яника залежить від частоти еякуляції і не припиняється навіть при відсутності еякуляції.

Середні показники еякуляту характеризують спермопродукцію самців. Рухливість це один з головних показників фізіологічного, біохімічного та морфологічного статусу сперміїв. Швидкість руху сперміїв досить велика і може коливатись в межах 30-150 мкм/с.

сперматогенез самець еякуляція ссавець

Література

1. Аллен В.Э. Полный курс акушерства и гинекологии собак / В. Э. Аллен. - М.: Аквариум, 2002. - 446 с.

2. Бурнашева С. А. Современные проблемы сперматогенеза / С. А. Бурнашева, Н. С. Габаева, Л. В. Данилова. - М.: Наука, 1982. - С.86-105.

3. Думитру И. Физиология и патофизиология воспроизводства человека / И. Думитру, М. Ротару, И. Теодореску - Эскарку, Г. Теодору. - Бухарест: Медицинское издательство, 1981. - С.211-215.

4. Квасницкий А. В. Искусственное осеменение свиней / А. В. Квасницкий. - К.: Урожай, 1983. - С. 74 - 100.

5. Левин К.Л. Физиология и патология воспроизводства свиней / К. Л. Левин. - М.: Росагропромиздат, 1990. - С. 61-65.

6. Ожин Ф.В. Искусственное осеменение овец / Ф. В. Ожин. - М.: Колос, 1970. - С. 75-111.

Авторська довідка

Размещено на Allbest.ru