Сперматогенез

Спермії з настанням статевої зрілості самця розвиваються в сім'яних канальцях із сперматогонію зародкового епітелію. Епітелій складається з клітин двох типів - базальних, або живлячих (клітин Сертолі), і генеративних або первинних статевих клітин (сперматогоній). Ріст епітеліальної тканини в результаті поділу клітин йде в напрямку до просвіту канальців.

У результаті ряду мітотичних і редукційних поділів утворюються сперматиди, які потім змінюють свою форму і перетворюються в остаточно сформовані, але ще незрілі спермії, що прикріплюються до сертолієвих клітин, одержуючи поживні речовини.

При формуванні спермія (3 фаза) частина цитоплазми сперматиди не входить до її складу і стає " цитоплазматичною крапелькою", що є ознакою незрілості. Ядро спермія, розташоване раніше в передній частини клітини (сперматиди), знаходиться біля основи його голівки внаслідок відтискування цитоплазматичною вакуолею (оболонкою). Акросома покриває 60 - 70 % голівки спермія, під нею утримується ущільнений хроматин у вигляді зернинок.

Сформовані спермії знаходяться в звитих сім'яникових канальцях. Вони продукують фермент - гіалуронідазу, що сприяє відділенню дозрілих сперміїв. Спермії, що відокремилися, просуваються в просвіт канальців, де під впливом слабо лужної реакції середовища набувають рухливості і надходять у сітку прямих канальців і далі в звивистий канал придатка сім'яника (епідидиміс).

Придаток, як сховище сперміїв, підрозділяється на 3 частини (голівку, тіло і хвіст), являючи собою довгу звиту трубку. Просвіт каналу у початкової частині (голівка) дуже вузький (0,1 - 0,2 мм), потім він розширюється і наприкінці (хвіст придатка) має діаметр 1 - 2 мм. Довжина його в самців тваринних різних видів різноманітна (близько 90 м у биків, понад 60 м у кнурів, приблизно 85 м у жеребців). Середнє число сперміїв у придатках сім'яників барана дорівнює приблизно 40 - 60 млрд.

Спермії просуваються через канал придатка головним чином за рахунок ритмічного скорочення гладенької мускулатури його стінок (особливо в момент еякуляції). При проходженні через канал придатка вони набувають стійкості до несприятливих умов середовища.

Процес сперматогенезу потребує тривалого часу. Шляхом перорального застосування радіоактивного фосфору встановлено, що у баранів при помірному використанні їх у случці тривалість сперматогенезу і проходження сперміїв через канал придатка сім'яника в середньому триває 53 доби. Для проходження придатка сперміями барана потрібно 5 - 6 діб при посиленому використанні і 11 діб при статевому спокої.

Дослідження показали, що у хвості придатка спермії можуть зберігати запліднюючу здатність до двох - трьох місяців. Спермії бика проходять придаток сім'яника за 7 діб. Тривалому життю сперміїв сприяє середовище придатка. Спермії складають близько 40 % загального об'єму придатка, рН середовища 6,07 ±0,13 (у биків і баранів). Концентрація глюкози в середовищі складає 78,1 - 25,6 мг/%, що забезпечує помірний гліколіз та кислотну інактивацію сперміїв.

В придатку спермії набувають електричного (негативного) заряду, що попереджує склеювання їх поміж собою. При відсутності еякуляції спермії, що знаходяться в придатку сім'яника, старіють і лізуються.

З придатка під час еякуляції сперма по сім'япроводах потрапляє в сечостатевий канал. Сюди ж відкриваються протоки придаткових статевих залоз: пузирковидних, передміхурової, куперових або цибулинних і численних уретральних, розташованих у стінках сечостатевого каналу.

Ці залози неоднаково розвинуті у різних видів сільськогосподарських тварин і виділяють різний за характером секрет. Пузирковидні залози виробляють у жеребця тягучий секрет, у бика, барана і кнура – рідкий. У баранів простата розвинена слабко, а в кнурів не розвинена. Цибулинні (куперові) залози найбільшого розміру досягають у кнура і виділяють багато клейкого секрету; у жеребця секрет цибулинних залоз тягучий, а в бика і барана - рідкий і прозорий.

Ці розходження відповідають типам запліднення: у самок рогатої худоби сперма при природному заплідненні потрапляє до піхви, а потім в шийку матки, а в кобил і свиней - безпосередньо еякулюється в матку.

Жеребці і кнури з розвиненими придатковими статевими залозами виділяють еякуляту значно більше за об'ємом, ніж бики і барани. Останні звичайно виділяють в однім еякуляті 1 - 5 мл сперми (25 - 50 % сперміїв) жеребці - 40 - 200 і кнури 200 - 500 мл (2 - 3 % сперміїв). В спермі жеребця і кнура маса сперміїв розбавляється секретами придаткових статевих залоз у 30 - 100 разів, а в спермі баранів і биків тільки в 3 - 6 разів. У тварин при маточному типі природного запліднення, тобто в жеребців і кнурів, кількість сперміїв у 1 мл сперми 110 – 150 млн., при піхвеному в бика – 1 - 1,5 млрд. і в барана - 2 – 5 млрд. сперміїв.

Для здійснення еякуляції необхідно збудження нервових закінчень статевого члена і центрів еякуляції і відповідне скорочення м'язових волокон придатків сім'яників, сім'япроводів, придаткових статевих залоз, пенісу та його сечостатевого каналу. У результаті вміст придатка (спермоїдна маса), секрети придаткових статевих залоз, уретральних залоз надходять у сечостатевий канал, з якого вони викидаються ритмічними, хвилеподібними рухами м'язів.

Процес еякуляції можна розподілити на три фази (для різних тварин є особливості в здійсненні цих фаз):

1)виділення секрету уретральних залоз, які промивають канал;

2) виділення спермоїдної маси і секретів передміхурової залози;

3) виділення секретів цибулинних залоз та пузирковидних, які сприяють просуванню сперміїв до яйцепроводів і перешкоджаючих витіканню сперми з матки.

Секрети придаткових статевих залоз мають дуже складний хімічний склад – містять макро- і мікроелементи, цукор (сорбіт і фруктозу), лимонну і молочну кислоти, різні ферменти, амінокислоти й інші речовини.

Сперматозоїди (сперма - сім'я, зоон - тварина) відкриті голландським вченим Левенгуком у 1677 році. Свою назву одержали за рухливість. Сперматозоїд – чоловіча статева клітина, що здатна самостійно рухатися. Він складаються з 4 частин: голівки, шийки, тіла і хвоста. Їх довжина складає у бика - 65 мкм, а в інших сільськогосподарських тварин – 50 - 80 мкм, з них голівка складає 5 - 8 мкм і хвіст – 38 - 70 мкм.

У голівці розташовані акросома і ядро, у шийці - передня центріоль, у тілі - задня центріоль, мітохондрії. Рух здійснюється за рахунок змієподібних рухів хвоста. Енергія утворюється за рахунок гліколізу і дихання. Швидкість рухів сперматозоїдів у середньому - 5 мм/хв.

Значення секретів придаткових статевих залоз:

1. Втрачається цитоплазматична крапля, активізується рух сперміїв.

2. Створюється певний об'єм еякуляту.

3. Знижується тягучість і кислотність спермоїдної маси.

4. Посилюється моторика матки при заплідненні.

Рух сперміїв посилюється в зустрічному слабому току рідини, що створюється війками миготливого епітелію статевих шляхів самки, завдяки асиметричному розташуванню голівки щодо шийки, спермій при русі обертається.

Сперма - сперматозоїди з виділеннями придаткових статевих залоз. Для нормальної життєдіяльності сперміїв оптимальними є нейтральне середовище і температура 35 ˚С.