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 процессыжизнедеятельности спермиев. При рН 6,3—6,4 наступает кислотный анабиоз. Дальнейшее увеличение кислотности вызывает гибель спермиев.

Сдвиг рН в щелочную сторону вначале активизируетспермин, 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.