-
   
   
   
   
     
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
      
   
      
   
   
   
   
   
   
   
     
   
   
   
   
 
 
 

, - 2

, - 2

ns?mn??rile artificiale la animalele domestice

ns?mn??rile artificiale reprezint? o biotehnic? modern? a reproducerii

animalelor, care asigur? progresul genetic al efectivelor ?i implicit

sporirea productivit??ii acestora.

ns?mn?area artificial? nl?tur? controlul sexual dintre mascul ?i

femel?, sperma fiind recoltat? de la un reproduc?tor mascul ?i depus? n

organele genitale ale unei femele aflate n c?lduri, cu ajutorul unui

instrumentar adecvat.

De?i n literatura de specialitate nu exist? date precise despre

nceputul aplic?rii ns?mn??rilor artificiale, se consider?, totu?i c?

prima ncercare a fost f?cut? de c?tre arabi, n secolul XIV, ob?innd un

produs de la un arm?sar valoros, prin prelevarea spermei cu un smoc de p?r

introdus n vaginul unei iepe ?i extras dup? monta acesteia, ?i apoi

introdus imediat n vaginul altei iepe n c?lduri.

Date sigure au stabilit c? ns?mn??rile artificiale au fost aplicate

nc? n secolul XVIII. Astfel se cunoa?te faptul c? fiziologul italian

Lazzaro Spallanzani n anul 1778, inoculnd unei c??ele sperma recoltat?,

prin masturba?ie, de la un cine a ob?inut trei produ?i. Experien?e

asem?n?toare, cu rezultate bune au fost efectuate n secolul al XIX-lea de

c?tre Everett, Millais, Albrecht.

Studii aprofundate, bazate pe cercet?ri experimentale, au fost efectuate

pentru prima dat? de fiziologul rus Ilia Ivanov (1860-1932), considerat pe

drept cuvnt, fondator al ns?mn??rilor artificiale. Punnd bazele

teoretice ?i practice ale ns?mn??rilor artificiale, Ivanov a aplicat, n

perioada 1889-1932, aceast? metod? la diferite specii (cabaline, bovine,

ovine, porcine), mai nti ca mijloc profilactic pentru prevenirea bolilor

infec?ioase ?i parazitare transmisibile prin mont?, ?i apoi ca metod? de

ameliorare a raselor de animale. La ?coala creat? de Ivanov s-au format

speciali?ti de prestigiu care au elaborat valorase studii despre tehnologia

ns?mn??rilor artificiale, biochimia spermei, perfec?ionarea aparaturii ?i

instrumentarului.

ns?mn??rile artificiale au nregistrat o larg? r?spndire ntr-o

perioada de timp relativ scurt? datorit? avantajelor mari pe care le

prezint? n ameliorarea animalelor. Astfel, Danemarca, Japonia ?i Israelul

utilizeaz?, practic, numai ns?mn?area artificial? la taurinele pentru

lapte ?i la suine. Metoda are extindere mare n SUA, ??rile din Europa ?i

Asia. Importan?a ns?mn??rilor artificiale se manifest? sub diferite

aspecte: zootehnic, economic, sanitar-veterinar ?i ?tiin?ific.

Gra?ie cre?terii substan?iale a eficien?ei utiliz?rii materialului

seminal, prin aplicarea ns?mn??rilor artificiale este posibil? folosirea

celor mai valoro?i reproduc?tori masculi, testa?i dup? descenden?? ?i cu

nsu?iri morfo-productive deosebite, care intensific? progresul genetic-

ameliorativ al efectivelor ntr-un timp scurt. Astfel, un taur testat poate

avea pe durata vie?ii ntre 100.000 ?i 200.000 produ?i, vierul peste 1000

ntr-un an, iar un arm?sar peste 100 mnji pe sezon.

La speciile cu un interval mare ntre genera?ii, asocierea biotehnicii

ns?mn??rilor artificiale cu conservarea prin congelare a spermei permite

crearea unor b?nci de material seminal, care este unilizat dup? finalizarea

la taurii de 6 sau 7 ani a testului de performare dup? prima lacta?ie

normal? a fiicelor. n plus, peste 90% din caracterele morfoproductive care

au un determinism genetic pot fi ameliorate prin folosirea ns?mn??rilor

artificiale.

Prin folosirea unui num?r redus de reproduc?tori n centre specializate

de reproduc?ie, cu sperma c?rora pot s? fie ns?mn?ate un num?r mare de

femele se realizeaz? economii nsemnate de for?? de munc?, de furaje, de

ad?posturi, putnd fi ntre?inu?i n condi?ii foarte bune reproduc?torii de

mare valoare genetic?.

ntre?inerea masculilor reproduc?tori n ferme specializate permite

men?inerea lor n condi?ii optime de s?n?tate ?i ntre?inere, cu o

produc?ie seminal? de calitate ?i indemn? de boli cu transmitere venerian?

(bruceloz?, tricomonoz?, vibrioz?). Garantarea indemnit??ii spermei fa?? de

principalele boli infecto-contagioase face posibil schimbul interna?ional

de gene prin importul exportul de material seminal congelat, f?r?

suportarea inconvenientelor prilejuite de carantin?.

Derularea diferitelor etape ale ns?mn??rilor artificiale majoreaz?

substan?ial aportul factorului uman la procesul reproducerii, fapt care

face necesar? ntocmirea ?i p?strarea unor eviden?e complete reducnd prin

aceasta pericolul transmiterii prin mo?tenire a unor boli genetice.

Alte avantaje ale ns?mn??rilor artificiale se refer? la reproducerea

artificial? a unor specii monogame (vulpile) ?i ob?inerea de hibrizi ntre

specii, care n mod natural nu se mperecheaz? (ntre m?gar ?i iap?, ntre

vac? ?i Iac, ntre bizonul european ?i bizonul american etc.).

ns?mn?area artificial? comport? ?i unele dezavantaje. Ele rezid? n

urm?toarele:

. folosirea reproduc?torilor necorespunz?tori din punct de vedere

genetic are ac?iune negativ? asupra amelior?rii. De aceea, este

absolut necesar s? se foloseasc? masculi de origine cunoscut?, testa?i

dup? descendent?;

. posibilitatea comiterii unor erori n etapele prelucr?rii,

conserv?rii, transportului, depist?rii c?ldurilor ?i ns?mn?area

femelelor de c?tre persoanele antrenate n procesul de munc?.

. Prin neglijarea profilaxiei bolilor genetice, ns?mn??rile

artificiale pot favoriza diseminarea unor boli, cum ar fi: boala

chistic? ovarian?, sindromul spastic, criptorhidia ?i defecte de

conforma?ie.

. Toate aceste neajunsuri pot fi nl?turate n cazul existen?ei n

re?eaua ns?mn??rilor artificiale a unui personal calificat, care s?

posede cuno?tin?e de biologia ?i patologia reproduc?iei, precum ?i de

ameliorare.

Teoria ?i practica ns?mn??rilor artificiale la animalele domestice

cuprinde urm?toarele compartimente:

- studiul spermei;

- metodele de recoltare a spermei;

- controlul ?i diluarea spermei;

- metodele de conservare a spermei;

- inocularea spermei sau ns?mn?area propriu-zis?.

Sperma

Sperma reprezint? un produs complex al aparatului genital mascul

constituit din spermatozoizi ?i plasm? seminal?.

Plasma seminal? este alc?tuit? din fluidul testicular secretat de

canaliculele testiculare, la care se adaug?, succesiv, secre?ia

epididimului ?i a canalelor deferente, Cantitatea cea mai mare de lichid

seminal cu rol biologic foarte important este secretat? de glandele anexe

ale aparatului genital: glandele seminale, prostata ?i glandele bulbo-

uretrale.

Sperma eliminat? de un mascul n timpul unui act coital poart? denumirea

de ejaculat.

Particularit??ile de structur? ale organelor genitale ?i dinamismul

actului coital determin? varia?ii att n volumul ejaculatului, ct ?i n

compozi?ia lui la masculii de diferite specii. Astfel, volumul ejaculatului

la arm?sar este de 60-80ml, maximum 200ml, la vier respectiv 200-500 ?i

1000ml, la berbec 1-2 ?i 3,5ml, la taur 4-5ml ?i 15 ml, la cine 8-10

?i 25ml, la coco? 0,3 ?i 2ml, la curcan 0,25-0,4 ?i la gscan 0,1-

1,3ml.

n func?ie de specie este diferit? ?i concentra?ia spermei. La animalele

de tip vaginal de ns?mn?are natural? concentra?ia spermiilor este de 5-10

ori mai mare n compara?ie cu cea la animalele de tip uterin de

ns?mn?are. A?a, ntr-un mililitru de sperm? se g?sesc n mediu: la berbec

2,5-3,5miliarde, la taur 0,8-1,25miliarde, la vier 0,15-0,21miliarde,

la arm?sar 0,1-0,15miliarde, la coco? 2-4miliarde, la curcan 2-

4miliarde ?i la gnsac 0,3-1miliard de spermi.

Raportul dintre spermi ?i plasma seminal? este diferit, n dependen?? de

specie ?i este n corela?ie cu volumul ejaculatului ?i mai ales cu

dezvoltarea glandelor anexe. n sperm?, spermii reprezint? 36% - la berbec,

14% - la taur, 7% - la vier ?i numai 1,75% - la arm?sar.

Compozi?ia chimic? a spermei

Din punct de vedere al compozi?iei chimice, sperma face parte din cele

mai complicate lichide ale organismului. Apa constituie circa 90-98% din

masa spermei, iar 2-10% revine substan?ei uscate, dintre care 60% sunt

proteine. Constituen?ii principali ai spermei sunt proteinele ?i lipidele.

n compozi?ia proteinelor spermei sunt proteinele ?i lipidele. n

compozi?ia proteinelor intr? aminoacizi care con?in sulf. Din lipidele

spermatice, ntr-o cantitate mai mare se con?ine lecitina, bogat? n

fosfor. n 100ml sperm? de berbec se con?in pn? la 355mg de fosfor, la

taur 82mg, la vier 66mg ?i la arm?sar 19mg. El are un rol important

n procesele biochimice ce se produc n spermi.

n sperm? se con?in elemente minerale. n form? combinat? sau ca

electroli?i, dintre care e de men?ionat: Sodiul, potasiul, calciul,

magneziul, fosforul, zincul, clorurile, fosfa?ii etc. Zincul joac? un rol

important n procesul fecunda?iei, stimulnd n acela?i timp ac?iunea

hormonilor androgeni.

Constituen?ii organici din sperm? au rol deosebit n biologia spermilor,

concretizat prin: asigurarea substratului energetic necesar metabolismului

spermilor; ac?iune protectoare asupra game?ilor, prin neutralizarea

efectului d?un?tor al unor constituen?i anorganici din sperm?; prevenirea

aglutin?rii spermilor etc. Dintre substan?ele organice, o mare importan??

prezint?: fructoza, acidul citric, inozitolul, fosforil-colina ?i fosforil-

gliceril-colina.

Fructoza este principalul glucid din sperm?. Ea a fost depistat? pentru

dat? n sperma de taur; ulterior s-a descoperit ?i n sperma altor specii.

Con?inutul de fructoz? a spermei este, la 100ml, n medie de 540mg la taur,

247mg la berbec, 15mg la arm?sar, 12mg la vier. Secretatq yn cea mai mare

parte de glandele seminale, fructoza constituie sursa principal? de energie

pentru spermi. Secre?ia fructozei este favorizat? de testosteron, iar

sinteza ei este condi?ionat? de declan?area unor mecanisme hormonale.

Exist? o corela?ie semnificativ? ntre cantitatea de fructoz? din sperm? ?i

procentul de fecunditate ob?inut. Determinarea indicelui de fructoliz?

constituie o metod? eficace pentru aprecierea calit??ii spermei. Dintre

alte substan?e de natur? glucidic?, n sperm? se g?sesc: glucoza,

galactoza, arabinoza, riboza ?i ribuloza.

n afar? de fructoz? ?i de celelalte monozaharide sperma con?ine

cantit??i nsemnate de sorbitol, secretat de glandele seminale. Sorbitolul

serve?te, de asemenea, ca surs? energetic? pentru spermi, g?sindu-se n

cantit??i care variaz? n limite foarte mari n sperma diferitelor specii:

la berbec 26-120mg/100ml, la taur 10-136mg/100ml, la vier 6-

18mg/100ml, la arm?sar 20-60mg/100ml sperm?.

Acidul citric este unul din constituen?ii caracteristici ai spermei, care

ndepline?te multiple roluri, cum sunt: activator al fosfatazei alcaline,

absolut necesar? n anumite faze ale glicolizei anaerobe; mpreun? cu

sodiul ?i potasiul, acidul citric contribuie la realizarea presiunii

osmotice a lichidului spermatic. Ca ?i fructoza, este secretat n deosebi

de glandele seminale, sub influen?a testosteronului. S?rurile acidului

citric (citra?ii) sunt elemente ale sistemului-tampon al spermei, de aceea

adausul de citrat de sodiu n materialul seminal prelunge?te termenul de

viabilitate a spermilor. Sperma diferitelor specii con?ine, n medie,

urm?toarele cantit??i de acid citric la 100ml sperma: la taur 720mg, la

vier 130mg, la berbec 120mg, la arm?sar 26mg. Starea de ntre?inere a

animalului influen?eaz? con?inutul de acid citric din sperm? influen?eaz?

con?inutul de acid citric din sperm?, ca ?i de celelalte substan?e

reduc?toare.

Inozitolul s-a descoperit ini?ial n sperma de vier, fiind secretat de

glandele seminale, avnd o asem?nare de structur? cu glucoza ?i fructoza,

face s? se presupun? c? ar juca rolul de intermediar chimic ntre glucide

?i hormonii androgeni. Con?inutul de inozitol, la 100 ml sperm? este: la

vier 605-702mg, la taur 63,4mg, la berbec 40mg, la arm?sar 37,5mg.

Fosforil-colina ?i gliceril-fosforil-colina constituie con?inutul total

al fosforului existent n plasma seminal?. Gliceril-fosforil-colina este

secretat?, n principal, de epididim ?i se g?se?te n cantitate destul de

mare n sperma tuturor speciilor. n sperm?, gliceril-fosforil-colina se

g?se?te ca atare, dar ea este descompus? n elemente mai simple (colin?,

fosfoglicerol, glicerol liber) sub ac?iunea enzimelor secretate de aparatul

genital femel; din aceste considerente, gliceril-fosforil-colina constituie

o surs? de energie pentru spermi dup? depunerea lor n organele genitale

femele.

Prin determin?ri chimice, s-a constatat prezen?a n sperm? a vitaminelor

A,C,D, a vitaminelor din complexul B, a vitaminei PP. Dintre acestea

vitamina C este indispensabil? viabilit??ii spermilor, lipsa ei determinnd

cre?terea procentului de infecunditate. Cantitatea de acid ascorbic n

sperm? este cu mult mai mare dect n snge (4-14mg% n sperm? fa?? de 0,2-

0,4mg% n snge). n 100g testicul se g?sesc urm?toarele cantit??i de

vitamina C: la taur 29,39mg, la arm?sar 46mg, la iepure 14mg.

Sperma con?ine hormoni steroizi elabora?i de testicul. n sperma tuturor

masculilor se g?sesc hormoni androgeni, ?i n cantitate mai mic? hormoni

estrogeni, cu excep?ia spermei de arm?sar, unde estrogenii sunt n

cantitate mai mare.

Lichidul seminal con?ine ?i Prostaglandin? F2alfa n concentra?ii care nu

dep??esc 100mg/ml ?i care, prin ac?iunea ocitocic? asupra miometrului,

favorizeaz? transportul spermilor n c?ile genitale femele.

Att lichidul spermatic, ct ?i spermii con?in numeroase enzime cu

importan?? deosebit?, mai ales pentru activit??ile vitale ale celulelor

seminale. Din acestea fac parte: catalaza, fosfatazele, mucinaza, tripsina,

hialuronidaza etc.

Fosfatazele sunt enzime cu rol important n metabolismul glucidelor.

Activitatea fosfatazic? este mai intens? la masculii care beneficiaz? de un

regim ra?ional de hr?nire, ngrijire ?i exploatare, n timp ce la animalele

subalimentate, extenuate etc. activitatea fosfatazelor este mai redus?,

de?i concentra?ia spermei variaz? n limite normale. Fosfataza acid? este

secretat? n cea mai mare parte de glanda prostat?, fiind ca ?i fructoza,

un indiciu al activit??ii androgene. Fosfataza alcalin?, secretat?

ndeosebi de glandele seminale, intervine n procesul de hidroliz? a

fructozei.

Mucinaza este o enzim? secretat? de glandele anexe ale aparatului

genital, cu rol de a lichefia mucusul cervical care, n ultimele ore ale

c?ldurilor, este mai vscos, constituind un mediu nefavorabil pentru

naintarea spermilor depu?i n conductul genital.

Tripsina este o enzim? secretat? de glandele anexe, cu ac?iune mucolitic?

asupra gelului periovocitar. Se c?se?te n sperma p?s?rilor domestice (cu

excep?ia gnsacului), iar la animalele domestice este prezent? numai n

sperma de cine. Activitatea tripsinei este asem?n?toare hialurinidazei.

Hialuronidaza se formeaz? n epiteliul seminifer al testiculului la

animalul adult ?i se g?se?te n spermi, lipsind n plasm?. Cercet?rile

efectuate au confirmat ipoteza c? aceast? enzim? se afl? mai ales n capul

spermatozoidului. Hialuronidaza faciliteaz? procesul p?trunderii

spermatozoidului n ovul prin dislocarea celulelor foliculare care formeaz?

coroana radiat?; pentru denudarea ovulului de celulele foliculare este

necesar un num?r foarte mare de spermi care s? elibereze o cantitate

crescut? de hialuronidaz?.

Cunoa?terea compozi?iei chimice a spermei contribuie mult la preg?tirea

diluan?ilor care permit men?inerea ?i prelungirea viabilit??ii spermilor n

produsul conservat.

Morfologia spermului

Spre deosebire de celelalte celule din organismul animal, spermii sunt

celule flagelate, avnd att potenalitate eriditar? patern?, ct ?i

proprietatea de a se mi?ca.

Pentru prima dat? spermii au fost observa?i n anul 1677 de c?tre

studentul Hamm din Leida, n sperma de om, iar doi ani mai trziu game?ii

au fost observa?i n sperma animalelor, de c?tre Leuwenhoech.

Celula spermatic? la animalele se deosebe?te de ovul ca m?rime, form? ?i

mobilitate. Lungimea spermului este de aproximativ de dou? ori mai mic?

dect diametrul ovulului, iar volumul gametului mascul este de circa 60000

ori mai mic dect cel al gametului femel. M?rimea spermilor variaz? n

limita de 50-80microni. Astfel, la taur ?i berbec lungimea spermului este

de 75-80microni, la ?ap 60-65microni, la arm?sar 50-60microni ?i la vier

50-55microni.

Studiul morfologic al spermilor a fost posibil datorit? colora?iilor

vitale, tehnicilor biochimice ?i, ndeosebi microscopiei electronice.

Sub aspect morfologic spermul este format din: cap, gt, piesa

intermediar?, piesa principal? ?i piesa terminal?. Cele trei piese

(intermediar?, principal? ?i terminal?) alc?tuiesc la un loc flagelul sau

coada spermului.

Capul spermului la mamifere este ovoid, alungit, aplatizat ?i u?or

convex, cu grosimea maxim? la baz? ?i ngustat la vrf, avnd lungimea ?i

l??imea de 8-10 microni ?i respectiv 4-4,5microni la taur, berbec ?i

vier, 5-7 ?i respectiv 2,7-4 microni la arm?sar, cine ?i cotoi; grosimea

spermilor la toate speciile este de 0,1-0,15 microni.

Din punct de vedere al structurilor chimice, capul spermului este format,

n special, din nucleoproteide ?i cantit??i mici de proteine libere, lipide

?i s?ruri. Nucleoproteidele con?in acid dezoxiribonucleic (AND) ?i o

protein? simpl?, care, n cazul mamiferelor este o histon?, iar n cazul

p?s?rilor o protamin?. Histonele sunt reprezentate de circa 18

aminoacizi, dintre care arginina constituie aproximativ 25%. AND-ul

reprezint? circa 55% din substan?a uscat? a capului spermului, iar mpreun?

cu histonele 80-83%. n afar? de nucleoproteide capul spermului con?ine

?i lipoproteine (17-20%), care sunt concentrate n special, n acrozom.

n componen?a capului intr? mai multe forma?iuni: nucleul, acrozomul,

perforatorul, capi?onul sau furoul postnuclear, protuberan?ele bazale, fosa

de implanta?ie ?i membrana celular?.

Nucleul constituie partea principal? a capului spermului. Cromatina

nuclear? con?ine acidul dezoxiribonucleic (43%), care reprezint? depozitul

codificat al caracterelor ereditare, printre care figureaz? ?i cele de sex.

Partea anterioar? a membranei nucleare constituie membrana intern? a

acrozomului ?i formeaz? corpul acrozomului.

Aproximativ 60% din suprafa?a nucleului anterior este acoperit de

capi?onul acrozomului, care are un perete dublu de 0,1 micorni grosime ?i

ncorporeaz? substan?a acrozomal?, corpusculii, corpul ?i vacuolele

acrozomale. Restul de 40% din nucleu ?i membrana nuclear?, de la zona

ecuatorial? spre baza capului este nvelit de furoul nuclear. Prin forma

sa, acrozomul constituie la conturarea profilului caracteristic al

extremit??ii anterioare a capului spermului, pentru fiecare specie n

parte.

Perforatorul este o forma?iune dens? situat? ntre membrana nuclear? ?i

acrozom. I se atribuie rol n perforarea membranei ovulare n timpul

fecunda?iei.

Protuberan?ele bazale sunt ni?te forma?iuni semicirculare sau sferice

a?ezate n zona posterioar? a capului, n jurul fosei de implanta?ie,

respectiv n jurul inser?iei gtului spermului.

Fosa de implanta?ie este o nfundare hemisferic? a p?r?ii posterioare a

nucleului, n care se g?se?te implantat? extremitatea apical? a

filamentului axial al cozii spermului.

Membrana multistrat celular? acoper? complet capul, corpul ?i coada

spermului, membrana extern? a acrozomului putndu-se deta?a spontan n

coada epididimului la masculi cu absen?? sexual? ndelungat?; prin ruperea

membranei celulare ?i a membranei externe a nveli?ului acrozomului n zona

ecuatorial? se elibereaz? hialuronidaza necesar? penetr?rii ovulei.

Gtul reprezint? piesa de leg?tur? dintre capul ?i coada spermului. Este

o forma?iune dintre capul ?i coada spermului. este o forma?iune foarte

scurt? dispus? ntre centriolul proximal ?i jum?tatea anterioar? a

centriolului distal. Teaca mitocondrial? de 0,1 microni ?i afl? originea

n granulele bazale ale capului, care genereaz? o structur? mitocondrial?

dublu spiralat? n sensul acelor de ceasornic, care se continu? n piesa

intermediar? pn? la inelul terminal Jensen.

n structura piesei intermediare, cu lungimea de 10-15 microni, intr?

fibrele filamentului axial care sunt dispuse astfel: 2 fibrile centrale, 9

fibrile sub?iri care constituie cercul intern ?i 9 fibrile groase formnd

cercul extern. Filamentul axial este mbr?cat de o c?ma?? mitocondrial?,

dispus? sub forma unui filament spiralat dublu. La exterior se g?se?te o

membran? bogat? n lipide. Aceasta provine din protoplasma celular?, n

special din resturile aparatului Golgi, grupate ini?ial la nivelul gtului.

Treptat protoplasma se distribuie de-a lungul piesei intermediare; acest

proces are loc n timpul tranzitului epididimar ?i constituie unul din

fenomenele importante ale matur?rii spermului. n cazul cnd nu se produce

acest? disperare protoplasma grupat? la nivelul gtului sau piesei

intermediare, constituie pic?tura protoplasmatic?. Prezen?a pic?turii

protoplasmatice este un indiciu al imaturit??ii spermului. Piesa

intermediar? este constituit? n cea mai mare parte din substan?e

lipoproteice. n ea se g?sesc grupate majoritatea enzimelor spermului.

Piesa intermediar? furnizeaz? energia necesar? proceselor metabolice din

spirala mitocondrial?.

Piesa principal? sau coada propriu-zis? (lung? de 35-45 microni ?i groas?

de 0,4-0,8 microni) este delimitat? de inelul lui Jensen, situat la

jum?tatea extern? a centriolului distal, ?i distal de piesa terminal?.

Fibrele din coada spermului, repartizate tot dup? formula 2+9+9 sunt

acoperite de un nveli? fibrilar spiralat alc?tuit dintr-o pereche

helicoidal? cu mai mult de 400 de nf??ur?ri.

Piesa terminal? are 3-4 microni lungime ?i este constituit? din por?iunea

terminal? a fibrelor acoperite cu membrana celular? ?i din care lipse?te

nveli?ul spiralat fibrilar al cozii spermului.

Coada spermului con?ine lipoproteine, proteine simple ?i lipide (circa

23%). n compozi?ia lipidelor intr? fosfolipide (73,3%), colesterin

(14,5%), gliceride (9,6%) ?i cear? (2,6%). Dintre substan?ele minerale cele

mai importante sunt fosforul, care ocup? 2,7% din substan?a uscat? a

spermului, sodiul, potasiul, calciul, magneziul ?i sulful.

Mi?carea, fenomenul fiziologic caracteristic spermului, este rezultatul

contractilit??ii fibrelor din filamentul axial. Rolul cel mai important l

au fibrele din cercul extern. Se sus?ine, c? punctul de plecare al

contractilit??ii se afl? n granulele bazale de la nivelul gtului. Energia

este furnizat? de moleculele mici, care se distrug n procesul de

contractilitate ?i sunt ref?cute de mitocondriile filamentului axial.

Propriet??ile biologice ale spermei

Reu?ita ns?mn??rilor artificiale este legat? de viabilitatea ?i

capacitatea fecundant? a spermei, care, la rndul s?u, este asigurat? de

propriet??ile biologice ale materialului seminal. Principalele

caracteristici biologice ale spermei sunt: mobilitatea aglutinarea ?i

metabolismul spermilor.

Mobilitatea reprezint? una din caracteristicile principale ale spermilor,

prin care ace?tia se deosebesc de celelalte celule ale organismului.

Mobilitatea reprezint? un factor indispensabil viabilit??ii spermilor.

Mobilitatea ?i viabilitatea spermilor necesit? utilizarea energiei

chimice ?i transformarea ei n energie biologic?. Mi?carea spermului n

baza energiei biologice, se datoreaz? por?iunii sale terminale, care are o

structur? similar? ciliatelor ?i flagelatelor. Mi?carea game?ilor este

determinat? de contrac?iile cozii (flagelului) ?i de rotirea spermului n

jurul axei sale longitudinale. Prin contrac?iile cozii se asigur? mi?carea

de avansare, iar capul, prin forma sa u?or exavat? (convex?) determin?

rotirea n jurul axei sale longitudinale. n felul acesta, spermul execut?

mi?carea de sfredelire ?i naintare.

Spermii pot realiza trei feluri de mi?c?ri:

. de naintare sau rectiline

. circular? sau n manej

. de pendulare sau vibratoare

Pentru mamifere ?i p?s?ri mi?carea de naintare este considerat? normal?,

pe cnd mi?c?rile circular? ?i vibratoare sunt anormale.

La aprecierea spermei se ?ine seama ndeosebi de mobilitatea spermilor

determinat? de viteza cu care ace?tia nainteaz? n cmpul microscopic,

precum ?i de procentul de spermi capabili s? execute aceast? mi?care.

Viteza de naintare a spermiilor variaz? n func?ie de specie, de

intervalul de timp cnd se examineaz? sperma dup? recoltare, de pH-ul

spermei de temperatura mediului ambiant etc. pe specii, viteza medie de

naintare pe minut este urm?toarea: la arm?sar 5,22 mm, la taur 4,02

mm, la berbec 3 mm, la cine 2,08 mm. Aceste date sunt posibile la un

pH al spermei caracteristic spermei ?i la temperatura obi?nuit? a

organismului animal (37-38(C).

Aglutinarea spermilor const? n alipirea sau ncleierea acestora, sub

form? de rozet? sau dezordonat? ca urmare a diminu?rii sau pierderii totale

a sarcinii electrice negative. Aglutinarea este reversibil?, n cazul cnd

spermii se reunesc n form? de rozet?, alipindu-se numai de capul, iar

mobilitatea cozii este p?strat? ?i ireversibil?, cnd game?ii se alipesc de

toat? suprafa?a celular? ?i r?mn imobiliza?i (aglutinare dezordonat? sau

total?).

Sc?derea sau absen?a sarcinii electrice negative are loc la apari?ia n

sperm? a particulelor nc?rcate cu sarcin? electric? pozitiv?. Aglutinarea

spermilor se produce mai ales la cre?terea concentra?iei ionilor de

hidrogen ca urmare a acumul?rii n mediu a acidului lactic. Astfel, ntr-un

mediu cu aciditate sc?zut? (pH 5-6,4) spermii se adun? sub form? de rozet?,

iar cnd aciditatea este mai mare se produce aglutinarea dezordonat?

(total?) a spermilor ?i ace?tea nu mai fac mi?c?ri. Aglutinarea spermilor

apare u?or n prezen?a ionilor metalelor polivalente, precum ?i sub

ac?iunea aglutininelor spermatice, prezente n materialul seminal ?i n

vaginul femelei. Formarea aglutininelor spermatice este reac?ia

organismului femel la p?trunderea parenteral? a proteinelor spermatice.

Prin urmare, la femelele tinere, nulipare aglutininele lipsesc sau sunt

ntr-o cantitate mic?, pe cnd la femelele ns?mn?ate ?i mai ales la cele

multipare aglutininele sunt n cantit??i mari. Posibilitatea aglutin?rii

spermilor trebuie luat? n considerare ?i la utilizarea diluan?ilor lapte-

ou sau la ad?ugarea n diluan?i a plasmei sanguine.

Aglutinarea spermilor poate fi prevenit? prin reac?ia de antiaglutinare.

n condi?ii naturale, n conductul genital femel aglutinarea spermilor este

prevenit? de antiaglutininele, care se con?in n lichidul folicular al

ovarului ?i n sperma masculului (n secre?ia prostatic?). Datorit? acestor

particularit??i aglutinarea spermilor la animalele s?n?toase se

nregistreaz? rar.

Metabolismul

Reprezint? procesul biologic fundamental prin care se asigur? energia

necesar? mobilit??ii ?i viabilit??ii spermilor. Substan?ele energetice se

g?sesc n spermi sau n plasma seminal?, ceea ce demonstreaz? existen?a a

dou? surse energetice. Astfel, s-a demonstrat c? produsele metabolice se

produc att la nivelul spermilor, ct ?i n plasma seminal?. Spermii pot

utiliza energia chimic? necesar? mobilit??ii ?i viabilit??ii n mediul

anaerob, dar ?i n cel aerob.

Metabolismul n mediul aerob. La baza metabolismului aerob st? mecanismul

glicolitic. El se caracterizeaz? prin activitate respiratorie intens?

nso?it? de diminuarea progresiv? a fructozei ?i apari?ia n sperm? a

acidului lactic. n mediul aerob spermii folosesc ca substrat energetic

glucidele ?i n primul rnd, fructoza. Ca rezultat al metabolismului apare

acidul lactic. O parte din fructoz? este oxidat? pn? la stadiul de CO2 ?i

H2O. Rezult? c? n condi?ii de aerobioz? spermii manifest? ?i activitate

respiratorie (consum de oxigen), a c?rei intensitate depinde n mare m?sur?

de concentra?ia spermei. Astfel, volumul de oxigen (mm3) consumat n decurs

de o or? la temperatura de 20(C de c?tre 100 milioane de spermi variaz? n

func?ie de specie:

La taur 3,4

La berbec 8,4

La arm?sar 4,3

La vier 7,2

Coborrea temperaturii spermei pn? la 10(C reduce intensitatea

activit??ii respiratorii de 2 ori. La temperatura de 0(C activitatea

respiratorie a spermilor se manifest? foarte slab. Cre?terea acidit??ii

mediului inhib? respira?ia, iar alcalinizarea mediului o intensific?.

Spermii u?or oxideaz? ?i sorbitolul, secretat de glandele seminale.

Acesta serve?te, de asemenea, ca surs? energetic? pentru spermi. n anumite

cantit??i sorbitolul n spermi se formeaz? din fructoz? ?i glucoz?.

Deoarece fructoza se con?ine n cantit??i mai mari n sperma rumeg?toarelor

?i cantitatea de sorbitol este mai mare n sperma acestor reproduc?tori: la

taur 10-136 mg%, la berbec 26-120 mg%, la vier 6-18 mg% ?i la arm?sar

20-60 mg%.

Activitatea respiratorie la spermi se produce datorit? enzimelor n

special sub influen?a citocromoxidazei. n prezent n sperm? a fost

descoperit ntregul complex de fermen?i oxidan?i. Cantitatea enzimelor din

sperm? variaz? n func?ie de specie: cantitatea enzimelor din sperma de

arm?sar ?i vier este de cteva ori mai mare dect din sperma

rumeg?toarelor.

De obicei, n procesul de metabolism, spermii folosesc substan?ele

energetice (zah?rurile) care se g?sesc n plasma seminal?; n cazul

epuiz?rii rezervelor din sperm?, game?ii folosesc fosfolipidele care

constituie principala surs? de energie intracelular?. Mai mult se

utilizeaz? fosfolipidele din sperma berbecului, probabil de aceea c? n

sperma acestuia rezervele de zah?r se epuizeaz? n 3-6 ore.

Etapele mecanismului fosfolipidic decurg dup? urm?toarea schem? general?:

- degradarea hidrolitic? a fosfolipidelor;

- oxidarea acizilor gra?i.

Acest tip de metabolism n care se folosesc numai substan?e energetice

intracelulare, denumit ?i metabolism endogen, nu este nso?it de formarea

acidului lactic.

Spermii sunt celule care fac parte din anaerobii facultativi, adic?

game?ii se pot mi?ca att n condi?ii de aerobioz?, ct ?i n condi?ii de

anaerobioz?.

n sperma masculilor de tip vaginal de ns?mn?are natural? (taur,

berbec) se con?in cantit??i importante de zaharuri (pn? la 1500 mg%), pe

cnd n sperma reproduc?torilor de tip uterin de mont? natural? se

eviden?iaz? numai urme de zah?r, de aceea spermii la aceste specii nu sunt

capabili, sau manifest? o capacitate slab? de glicoliz?.

Metabolismul n mediul anaerob. n condi?ii de anaerobioz?, substratul

energetic al spermilor este preluat numai din mediul ambiant, adic? din

plasma seminal?. Ca ?i n mediul aerob, spermii folosesc ca substrat

energetic monozaharidele: fructoza, glucoza ?i manoza, rolul cel mai

important avndu-l fructoza. ntre glicoliza aerob? ?i anaerob? exist?

urm?toarea deosebire esen?ial?: n glicoliza aerob? o parte din acidul

lactic rezultat prin descompunerea monozaharidului este oxidat? mai departe

pn? la ob?inerea de H2O ?i CO2, constituind prin aceasta o surs? de

energie suplimentar?, care duce la sc?derea consumului de monozaharide; n

glicoliza anaerob? acidul lactic, care constituie produsul final al

glicolizei, nu mai sufer? n continuare procesul de oxidare.

n sperma animalelor domestice, eliberarea de energie se face pe baza

proceselor oxidative ?i glicolitice. La taur, berbec ?i ?ap, fiindc? sperma

este bogat? n glucide ?i s?rac? n electroli?i, au loc ambele procese (de

intensitate egal?). La arm?sar, vier ?i cine, specii la care sperma este

s?rac? n glucide ?i bogat? n electroli?i, predomin? procesele oxidative.

Intensitatea mecanismului glucolitic este mai mare la un pH de 7,6; n

cazul acidul?rii mediului pn? la pH 6,4 sau la alcalinizarea acestuia

procesul de glicoliz? sl?be?te.

Principalul glucid din sperm? este fructoza. Secretat? n cea mai mare

parte de glandele seminale ea constituie sursa principal? de energie pentru

spermi. De aceea, n spermii, care se g?sesc n canalele ?i epididimul

testicular procesul de fructoliz? nu are loc.

La ad?ugarea n sperm? a glucozei coeficientul de respira?ie cre?te, ceea

ce denot? intensificarea utiliz?rii zah?rului de c?tre spermi. Spermul este

o celul? cu permeabilitate ridicat? ?i permite trecerea din plasm? a

zah?rului, de aceea includerea n compozi?ia mediilor de dilu?ie a

zah?rurilor prelunge?te viabilitatea game?ilor, prevenind totodat?

epuizarea rezervelor energetice proprii. Prin membrana celular? a spermului

u?or trece glucoza sau fructoza, mai greu trec dizaharidele ?i este

impermebil? pentru zaharuri fosforilate.

Din problemele complicate ale metabolismului spermilor, pentru aplicarea

practic? a ns?mn??rilor artificiale este important c? game?ii mamiferelor

n mediul ambiant sunt capabili s? consume oxigen ?i glucoz?, iar n cazul

prezen?ei zah?rului ace?tea pot tr?i ?i se mi?ca ?i f?r? oxigen. Astfel, n

condi?ii de anaerobioz? spermii tr?iesc mai mult dect n prezen?a

oxigenului. Pe aceast? capacitate a spermilor se bazeaz? metoda de p?strare

a spermei sub un strat de ulei de vazelin?, care limiteaz? aera?ia, iar

prin urmare ?i procesele de oxidare.

Odat? cu acumularea acidului lactic spermii trec ntr-o stare de

anabioz?; la alcalinizarea mediului ?i ridicarea temperaturii mobilitatea

game?ilor se restabile?te. Anabioza acid? poate fi folosit? la conservarea

spermei. Trecerea spermilor n st?ri de anabioz? permite m?rirea termenului

de p?strare a spermei n afara organismului pn? la cteva zile.

Prin nc?lzire sau alcalinizarea mediului spermii se scot din starea de

anabioz?.

Dup? cum am men?ionat mai sus, una din caracteristicile principale ale

spermilor este mobilitatea, adic? capacitatea de a se mi?ca activ pe baza

energiei provenit? din mecanismul glicolitic ?i activitatea respiratorie.

: 1, 2, 3


2010