Гинекология, андрология и воспроизведение домашних животных - часть 2

din organismul animal, spermii sunt celule flagelate, având atât potenalitate eriditară paternă, cât şi proprietatea de a se mişca.

Pentru prima dată spermii au fost observaţi în anul 1677 de către studentul Hamm din Leida, în sperma de om, iar doi ani mai târziu gameţii au fost observaţi în sperma animalelor, de către Leuwenhoech.

Celula spermatică la animalele se deosebeşte de ovul ca mărime, formă şi mobilitate. Lungimea spermului este de aproximativ de două ori mai mică decât diametrul ovulului, iar volumul gametului mascul este de circa 60000 ori mai mic decât cel al gametului femel. Mărimea spermilor variază în limita de 50-80microni. Astfel, la taur şi berbec lungimea spermului este de 75-80microni, la ţap – 60-65microni, la armăsar 50-60microni şi la vier – 50-55microni.

Studiul morfologic al spermilor a fost posibil datorită coloraţiilor vitale, tehnicilor biochimice şi, îndeosebi microscopiei electronice.

Sub aspect morfologic spermul este format din: cap, gât, piesa intermediară, piesa principală şi piesa terminală. Cele trei piese (intermediară, principală şi terminală) alcătuiesc la un loc flagelul sau coada spermului.

Capul spermului la mamifere este ovoid, alungit, aplatizat şi uşor convex, cu grosimea maximă la bază şi îngustat la vârf, având lungimea şi lăţimea de 8-10 microni şi respectiv – 4-4,5microni la taur, berbec şi vier, 5-7 şi respectiv 2,7-4 microni la armăsar, câine şi cotoi; grosimea spermilor la toate speciile este de 0,1-0,15 microni.

Din punct de vedere al structurilor chimice, capul spermului este format, în special, din nucleoproteide şi cantităţi mici de proteine libere, lipide şi săruri. Nucleoproteidele conţin acid dezoxiribonucleic (AND) şi o proteină simplă, care, în cazul mamiferelor este o histonă, iar în cazul păsărilor – o protamină. Histonele sunt reprezentate de circa 18 aminoacizi, dintre care arginina constituie aproximativ 25%. AND-ul reprezintă circa 55% din substanţa uscată a capului spermului, iar împreună cu histonele – 80-83%. În afară de nucleoproteide capul spermului conţine şi lipoproteine (17-20%), care sunt concentrate în special, în acrozom.

În componenţa capului intră mai multe formaţiuni: nucleul, acrozomul, perforatorul, capişonul sau furoul postnuclear, protuberanţele bazale, fosa de implantaţie şi membrana celulară.

Nucleul constituie partea principală a capului spermului. Cromatina nucleară conţine acidul dezoxiribonucleic (43%), care reprezintă depozitul codificat al caracterelor ereditare, printre care figurează şi cele de sex.

Partea anterioară a membranei nucleare constituie membrana internă a acrozomului şi formează corpul acrozomului.

Aproximativ 60% din suprafaţa nucleului anterior este acoperit de capişonul acrozomului, care are un perete dublu de 0,1 micorni grosime şi încorporează substanţa acrozomală, corpusculii, corpul şi vacuolele acrozomale. Restul de 40% din nucleu şi membrana nucleară, de la zona ecuatorială spre baza capului este învelit de furoul nuclear. Prin forma sa, acrozomul constituie la conturarea profilului caracteristic al extremităţii anterioare a capului spermului, pentru fiecare specie în parte.

Perforatorul este o formaţiune densă situată între membrana nucleară şi acrozom. I se atribuie rol în perforarea membranei ovulare în timpul fecundaţiei.

Protuberanţele bazale sunt nişte formaţiuni semicirculare sau sferice aşezate în zona posterioară a capului, în jurul fosei de implantaţie, respectiv în jurul inserţiei gâtului spermului.

Fosa de implantaţie este o înfundare hemisferică a părţii posterioare a nucleului, în care se găseşte implantată extremitatea apicală a filamentului axial al cozii spermului.

Membrana multistrat celulară acoperă complet capul, corpul şi coada spermului, membrana externă a acrozomului putându-se detaşa spontan în coada epididimului la masculi cu absenţă sexuală îndelungată; prin ruperea membranei celulare şi a membranei externe a învelişului acrozomului în zona ecuatorială se eliberează hialuronidaza necesară penetrării ovulei.

Gâtul reprezintă piesa de legătură dintre capul şi coada spermului. Este o formaţiune dintre capul şi coada spermului. este o formaţiune foarte scurtă dispusă între centriolul proximal şi jumătatea anterioară a centriolului distal. Teaca mitocondrială de 0,1 microni îşi află originea în granulele bazale ale capului, care generează o structură mitocondrială dublu spiralată în sensul acelor de ceasornic, care se continuă în piesa intermediară până la inelul terminal Jensen.

În structura piesei intermediare, cu lungimea de 10-15 microni, intră fibrele filamentului axial care sunt dispuse astfel: 2 fibrile centrale, 9 fibrile subţiri care constituie cercul intern şi 9 fibrile groase formând cercul extern. Filamentul axial este îmbrăcat de o cămaşă mitocondrială, dispusă sub forma unui filament spiralat dublu. La exterior se găseşte o membrană bogată în lipide. Aceasta provine din protoplasma celulară, în special din resturile aparatului Golgi, grupate iniţial la nivelul gâtului. Treptat protoplasma se distribuie de-a lungul piesei intermediare; acest proces are loc în timpul tranzitului epididimar şi constituie unul din fenomenele importante ale maturării spermului. În cazul când nu se produce acestă disperare protoplasma grupată la nivelul gâtului sau piesei intermediare, constituie picătura protoplasmatică. Prezenţa picăturii protoplasmatice este un indiciu al imaturităţii spermului. Piesa intermediară este constituită în cea mai mare parte din substanţe lipoproteice. În ea se găsesc grupate majoritatea enzimelor spermului. Piesa intermediară furnizează energia necesară proceselor metabolice din spirala mitocondrială.

Piesa principală sau coada propriu-zisă (lungă de 35-45 microni şi groasă de 0,4-0,8 microni) este delimitată de inelul lui Jensen, situat la jumătatea externă a centriolului distal, şi distal de piesa terminală.

Fibrele din coada spermului, repartizate tot după formula 2+9+9 sunt acoperite de un înveliş fibrilar spiralat alcătuit dintr-o pereche helicoidală cu mai mult de 400 de înfăşurări.

Piesa terminală are 3-4 microni lungime şi este constituită din porţiunea terminală a fibrelor acoperite cu membrana celulară şi din care lipseşte învelişul spiralat fibrilar al cozii spermului.

Coada spermului conţine lipoproteine, proteine simple şi lipide (circa 23%). În compoziţia lipidelor intră fosfolipide (73,3%), colesterin (14,5%), gliceride (9,6%) şi ceară (2,6%). Dintre substanţele minerale cele mai importante sunt fosforul, care ocupă 2,7% din substanţa uscată a spermului, sodiul, potasiul, calciul, magneziul şi sulful.

Mişcarea, fenomenul fiziologic caracteristic spermului, este rezultatul contractilităţii fibrelor din filamentul axial. Rolul cel mai important îl au fibrele din cercul extern. Se susţine, că punctul de plecare al contractilităţii se află în granulele bazale de la nivelul gâtului. Energia este furnizată de moleculele mici, care se distrug în procesul de contractilitate şi sunt refăcute de mitocondriile filamentului axial.

Proprietăţile biologice ale spermei

Reuşita însămânţărilor artificiale este legată de viabilitatea şi capacitatea fecundantă a spermei, care, la rândul său, este asigurată de proprietăţile biologice ale materialului seminal. Principalele caracteristici biologice ale spermei sunt: mobilitatea aglutinarea şi metabolismul spermilor.

Mobilitatea reprezintă una din caracteristicile principale ale spermilor, prin care aceştia se deosebesc de celelalte celule ale organismului. Mobilitatea reprezintă un factor indispensabil viabilităţii spermilor.

Mobilitatea şi viabilitatea spermilor necesită utilizarea energiei chimice şi transformarea ei în energie biologică. Mişcarea spermului în baza energiei biologice, se datorează porţiunii sale terminale, care are o structură similară ciliatelor şi flagelatelor. Mişcarea gameţilor este determinată de contracţiile cozii (flagelului) şi de rotirea spermului î