Анабиоз спермиев

Если медленно охлаждать сперму, движение спермиев становится все более замедленным, а затем полностью прекращается. Этот процесс является обратимым: после подогревания до 37—38°С движение спермиев восстанавливается.

Неподвижное состояние спермиев, при котором они сохраняют жизнеспособность, называется анабиозом.

Благодаря анабиозу расход энергетических ресурсов на процессы жизнедеятельности спермиев и накопление продуктов метаболизма резко тормозятся, что увеличивает срок их жизни вне организма. Это явление широко используется в искусственном осеменении. Достаточно сказать, что все существующие способы кратковременного и длительного хранения спермы основаны на создании и поддержании анабиоза. В настоящее время известно несколько методов создания искусственного анабиоза спермиев:

* понижение температуры до 2—4°С;

* глубокое охлаждение спермиев (до -196°С);

* снижение рН спермы до 6,3—6,4 применением органических кислот (угольная, лимонная и др.);

* применение химических ингибиторов метаболических процессов в спермиях (хелатон и др.).

Холодовый шок спермиев

Если сперму быстро охладить, то произойдет гибель значительной части спермиев. Такое явление носит название «холодовый шок спермиев». Он начинает проявляться уже при охлаждении спермы от 40° до 30°С, но наиболее выражен в диапазоне температур +5...+15°С. Более подвержена холодовому шоку свежеполученная сперма. Чувствительность к холодовому шоку выше в средах с щелочной реакцией, а также при высоких концентрациях растворимых веществ.

Причины холодового шока спермиев полностью не раскрыты.

Входящий в состав спермия фосфолипид (плазмалоген) при охлаждении переходит из жидкой фазы в твердую и блокирует метаболические процессы.

Ф.И. Осташко причиной холодового шока считает возникновение концентрационного и осматического градиентов на границе «оболочка спермия — окружающая среда (плазма)» как следствие резкого температурного перепада (поскольку спермин продуцируют тепло, а плазма — нет).

При холодовом шоке повреждаются мембраны спермия, митохондрии, фибриллы, нарушается ионное равновесие, синтез АТФ.

Наиболее эффективным защитным средством от холодового шока спермиев является желток куриного яйца. Механизм защитного действия желтка состоит в том, что содержащийся в нем лецитин легко адсорбируется на поверхности спермия, что делает цитоплазматическую мембрану более прочной и менее поддающейся деформации при воздействии резких температурных перепадов. Этот слой образуется уже спустя 3—5 мин после соприкосновения спермиев с желтком. Находящийся на поверхности желтка лецитин имеет мозаичное расположение, поэтому сохраняется возможность протекания осмотических процессов.

В средах с желтком чувствительность спермиев к холодовому шоку снижается примерно в 9 раз. Защитное действие желтка лучше проявляется при наличии в средах электролитов (сульфат аммония и др.).

Дополнительным средством предупреждения холодового шока спермиев может служить медленное охлаждение спермы до 2—4°С; при этом спермин успевают адаптироваться к более низким температурам.

Чувствительность спермиев к температурному фактору можно также уменьшить, если свежеполученную сперму выдержать при комнатной температуре в течение 2—3 ч после получения. Однако этот способ для практических целей мало приемлем ввиду того, что за указанный срок качество спермы успевает заметно ухудшиться.