Сперматозоиды (греч. sperma, spermat[os] семя + zoon живое существо + eidos вид; син.:спермии, семенные нити, живчики) — мужские половые клетки.

Сперматозоиды открыты студентом-медиком Хэмом (J. Ham) примерно в 1680 г. и позднее описаны А. Левенгуком., который делил Сперматозоиды на мужские и женские. В 1841 г. Р. Келликер выяснил, что Сперматозоиды, подобно другим клеткам организма, возникают из клеток. У многих животных и низших растений Сперматозоиды является подвижной клеткой, снабженной жгутиком. В процессе эволюции Сперматозоиды некоторых беспозвоночных животных и высших растений утратили жгутик.

Рис. 1. Схематическое изображение строения сперматозоида: I — головка; II — шейка; III — хвост; 1 — акросома; 2 — ядро; 3 — проксимальная центриола; 4 — осевая нить; 5 — митохондриальные образования; 6 — концевая нить.

Внешне Сперматозоид человека похож на булавку или на головастика. Он состоит из головки, шейки и хвоста, или жгутика, к-рый заканчивается тонкой концевой нитью или пучком их (рис. 1). Общая длина сперматозоида 50—60 мкм (головка 5 — 6 мкм, шейка 6—7 мкм, хвост 40—50 мкм).

Рис. 2. Электронограммы сперматозоида: а — продольный срез через головку и шейку сперматозоида, х 60 000; б — поперечный срез через головку сперматозоида в области акросомы, х 65 000: 1 — ядро; 2 — проксимальная центриола; 3 — митохондрии; 4 — цитолемма; 5 — ядерная оболочка; 6 — акросома.

Головка имеет яйцевидную форму, ее конец заострен (рис. 2). Большую часть объема головки занимает гомогенное, бесструктурное ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы. В ядре содержится ДНК, в к-рой закодирована генетическая информация, передающаяся потомству. Впереди ядра располагается акросома, или передняя шапочка,— производное комплекса Гольджи. В верхней части короткой шейки, примыкая к нижнему полюсу ядра, расположена проксимальная центриола. От нижней части центриолы отходит осевая нить (аксонема, или осевой пучок), идущая вдоль хвоста, окруженная несколькими оболочками. В шейке С. и начальной части хвоста можно видеть митохондрии и группы мембран эндоплазматической сети. Митохондриальные образования спирально окружают осевую нить почти на всем протяжении хвоста. Осевая нить состоит из двух центральных фибрилл, окруженных девятью двойными фибриллами, расположенными концентрически. По обоим сторонам хвоста поверх этой оболочки идут два продольных тяжа, расположенных в плоскости двух центральных фибрилл. Хвост заканчивается тонкой концевой нитью или пучком их. Весь С. окружен мембраной (цитолеммой).

По форме головки С. нек-рые исследователи различают гиносперматозоиды, в продолговатой головке к-рых имеется палочка, и андро-сперматозоиды, в круглой головке к-рых видна точка. Предполагают, что от мужчин, в сперме к-рых преобладают андросперматозоиды, чаще рождаются мальчики.

Важнейшими биологическими свойствами С. являются их подвижность и способность коплодотворению (см.). С. способны двигаться, изгибая хвост в плоскости головки. Скорость движения С. составляет 3 мм/мин.

В капле эякулята движение С. беспорядочное. В соответствующей подвижной физиологической среде движение их упорядочивается и направлено против течения (положительный реотаксис).

При движении С. затрачивается большое количество энергии. Основными биохимическими процессами в С., обеспечивающими их необходимой энергией, являются окисление (см.Окислительно-восстановительные реакции),гликолиз (см.),фосфорилирование (см.). Субстратом для осуществления указанных биоэнергетических процессов служат содержащиеся в С. и сперме хим. соединения (фруктоза, глюкоза, молочная к-та, АТФ и др.) и ферменты (см.Сперма).

Зрелые С. несут отрицательный электрический заряд, что препятствует их сталкиванию и агглютинации, к-рая наблюдается при изменении pH среды в кислую сторону, в инфицированном эякуляте под влиянием иммунных и других факторов. Проблема агглютинации С. имеет важное значение как один из предполагаемых патогенетических механизмовбесплодия (см.). Обнаружены факты, свидетельствующие о важной роли аутоаллергии в патогенезе бесплодия. Так, доказано, что созревающие сперматиды (см.Сперматогенез) и особенно С. являются антигенами для собственного организма, и при нарушении особого барьера между кровью и содержимым семенных канальцев развивается аутоиммунный процесс, приводящий к неподвижности и агглютинации С.

Во влагалище женщины Сперматозоиды сохраняют подвижность в течение 1 — 2,5 час. в зависимости от состояния влагалищной среды (в кислотной среде Сперматозоиды гибнут быстрее). В слизи шейки матки подвижность С. сохраняется до 38—48 час. Существует мнение, что С. продолжают активно продвигаться и в фаллопиевой (маточной, Т.) трубе. Однако большинство исследователей считают, что это связано с сокращениями гладкой мускулатуры маточной трубы.

С. сохраняют свою подвижность и оплодотворяющую способность при t° от 0 до 40°. Наиболее благоприятной для С. температурой является 37°. При температуре выше 40° движение С. прекращается. При быстром замораживании при температуре жидкого азота (—192 °) С. не гибнут и длительное время сохраняют оплодотворяющую способность. Однако для искусственного осеменения сперма, хранившаяся более 3 дней, не применяется. Оптимальной средой для С. является изотоническая. Гипер- и гипотонические р-ры отрицательно влияют на подвижность С. Длительность переживания С. в р-рах электролитов зависит от ионного состава р-ров: чем выше валентность катионов, тем быстрее наступает агглютинация и гибель С.

Прямой солнечный и сильный искусственный свет убивает С. УФ-лучи с длиной волны 250—270 нм очень губительны для С., однако лучи с длиной волны 300 нм почти безвредны.

Сперматозоиды довольно устойчивы к воздействию ионизирующего излучения: дозы до 100 000 рад (1000 Гр) не подавляют их активности, однако влияние излучения на наследственность при этом достаточно велико. Губительно действует на С. формалин, фенол, лизол, соединения ртути, марганцовокислый калий, сульфаниламиды, многие антибиотики. Однако кристаллический пенициллин, стрептомицин в бактерицидной, а террамицин в бактериостатической концентрации почти не влияют на жизнеспособность С.

При патологии в эякуляте уменьшается количество Сперматозоидов, процент подвижных и морфологически нормальных форм снижается (см.Сперма). Иногда отсутствуют зрелые С., а встречаются лишь клетки сперматогенеза (см.Азооспермия). Все С. могут быть неподвижными (см.Некроспермия). В нек-рых случаях в сперме нет ни С., ни клеток сперматогенеза (аспермия) или эякулят отсутствует (см.Асперматизм).

Библиография: Каган С. А. Патология сперматогенеза, Л., 1969, библиогр.; Молнар Е. Общая сперматология, пер. с нем., Будапешт, 1969, библиогр.; Vasterling H. W. Praktische Spermatologie, Stuttgart, 1960, Bibliogr.

^

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е изданиематрица судеб квадрат