Длительное сохранение сперматозоидов при помощи анабиоза

Длительное сохранение сперматозоидов при помощи анабиоза

Крупным достижением биологической науки является глубокое замораживание семенной жидкости и продолжительное ее хранение (10–20 лет). Этот метод длительного хранения мужских половых клеток целиком основан на возможности приведения их в состояние анабиоза.

Первые опыты со спермой по выяснению консервирующих свойств низких температур проведены в 1866 г., когда механизм действия сперматозоидов в процессе оплодотворения еще не был выяснен. Уже тогда Мантегца сделал сообщение, что сперматозоиды человека можно сохранять, прибегнув к замораживанию при температуре — 17 °C. Он предсказал, что замороженную сперму быков и жеребцов можно будет перевозить на большие расстояния и успешно использовать для искусственного осеменения и размножения животных. Но в то время работы Мантегца не привлекли внимания современников и были преданы забвению.

Первые опыты по замораживанию спермы животных провел в России в 1907 г. Илья Иванов, которого известный болгарский ученый академик К. Братанов назвал «смелым реформатором, который благодаря своей прозорливости и исключительной эрудиции добился таких достижений в науке, которые не потеряли своего значения и сегодня».

Успешное замораживание спермы связано с открытием защитного действия глицерина для сохранения тканей растений. Честь этого открытия, сделанного в 1912 г., принадлежит русскому ученому Н. А. Максимову. Позже английские ученые Смит, Ловелок, Парке и другие изучали действие глицерина на ткани животных. В разных странах началась усиленная работа над созданием подходящих методов для замораживания спермы. В 1938 г. Люйе и Ходап успешно провели глубокое замораживание сперматозоидов лягушки при температуре — 192 °C. В том же году Четлес впервые заморозил сперму человека. После замораживания спермы при температуре -79, -196 и -256 °C 10 % сперматозоидов восстановили подвижность при размораживании.

Когда в 1947 г. появилась статья И. И. Соколовской «Может ли замороженная сперма оплодотворять и давать нормальное потомство?», многие ученые считали эту проблему фантастичной. И. И. Соколовская первая в мире получила крольчат в результате оплодотворения глубокозамороженной спермой. Годом позже И. В. Смирнов сумел получить высокий процент живых сперматозоидов быка после их замораживания. Почти одновременно появились сообщения английских ученых (Смит и другие) о замораживании спермы птиц (главным образом петухов) с использованием глицерина как составной части при ее разбавлении. Позже в Англии ученые Полдж, Смит, Раусон и Парке (1949–1952 гг.) разрабатывают и усовершенствуют метод глубокого замораживания спермы быков. Этот метод и сейчас находит широкое применение во всем мире, причем в ряде стран 100 % коров осеменяют глубокозамороженной спермой.

Учеными уже разработаны надежные методы продолжительного сохранения посредством глубокого замораживания спермы быков, жеребцов, хряков, баранов, козлов, кроликов, собак, петухов и других сельскохозяйственных, а также некоторых диких животных и, разумеется, сперматозоидов человека[18].

Когда речь идет о замороженных сперматозоидах, обычно подразумевают сперму, сохраняющуюся при температуре -79 °C (температура твердого СО2) или чаще при -196 °C (температура жидкого азота). Для продолжительного сохранения спермы необходимо быстро ее охладить до температуры, при которой обменные процессы в цитоплазме сперматозоидов приостанавливаются. При медленном охлаждении спермы при температуре ниже 0 °C образуются кристаллы льда, разрушающие клеточную мембрану сперматозоидов. При быстром охлаждении кристаллы не образуются, а вода замерзает и переходит в стеклообразное состояние (витрификация). При глубоком замораживании спермы важно использовать глицерин (5–7 %), потому что он проникает в клетки и придает цитоплазме способность переносить глубокое охлаждение без существенных нарушений ее структуры и жизнедеятельности.

Замораживание спермы — сложный физико-биохимический процесс. На первый взгляд кажется, что сперматозоиды в замороженном (анабиотическом) состоянии находятся в необычайных условиях, не совместимых с сохранением их жизнеспособности. Но в действительности сперматозоиды в процессе замораживания при оптимальном режиме находятся почти в привычной для них среде, т. е. в жидкой фазе, которая при дальнейшем глубоком охлаждении существенно не изменяет свою структуру, а только свои физические свойства, переходя в твердое аморфное состояние.

Консервирование сперматозоидов методом глубокого замораживания создает следующие возможности: использовать только качественную сперму от проверенных по качеству потомства элитных самцов племенных животных; использовать почти 100 % полученной и сохраненной спермы, в то время как при жидкой сперме используется едва 40–50 %; сократить транспортные расходы и повысить эффективность искусственного осеменения вне зависимости от местонахождения племпитомников; организовать широкий международный обмен спермой ценных племенных животных; обеспечить сохранение на длительные сроки ценного запаса спермы от элитных племенных животных и — что не менее важно — предохранить животных от опасных инфекционных и паразитических заболеваний, передаваемых половым путем. Неограниченные возможности сохранения генетического материала, которые создает криоконсервирование спермы при сверхнизких температурах, несомненно, побуждают ученых проводить многочисленные исследования, гарантирующие доведение этих процессов до совершенства.

В то время как способ искусственного осеменения животных с использованием глубокозамороженной спермы давно и широко распространен во всем мире, в медицинской практике это сравнительно новый метод.

Менее чем за 20 лет искусственное оплодотворение замороженными сперматозоидами решительно проникло и в сферу человеческих нравов. Во всем мире число детей, родившихся в результате искусственного оплодотворения, уже превысило несколько десятков тысяч. На практике существует два возможных случая искусственного оплодотворения женщины: первый — сперматозоидами мужа и второй — постороннего донора. В первом случае цель достигается использованием семенной жидкости супруга, в которой концентрируют и активируют сперматозоиды. После криоконсервации их используют в необходимый момент для искусственного осеменения.

Если никакая предварительная обработка не в состоянии активизировать сперматозоиды супруга, остается единственное решение — прибегнуть к искусственному оплодотворению криоконсервированными сперматозоидами постороннего донора. Установлено, что среди детей, родившихся в результате искусственного оплодотворения, значительно реже встречаются различные аномалии. Однако в этом вопросе существует ряд морально-этических и психологических проблем.

Некоторые супруги, приходя в «банк», где сохраняются замороженные сперматозоиды, испытывают серьезное беспокойство по поводу качеств донора. Во многих странах личность донора сохраняется в тайне, подбирается он анонимно, с учетом того, чтобы его данные приближались к данным супруга (рост, вес, группа крови, цвет кожи, тип нервной системы и др.). Специалисты считают, что в какой-то степени все участники этого процесса остаются в выигрыше. Донор обеспечивает себе воспроизводство своего генетического материала, мать обретает ребенка, а супруги получают наследников, которые отмечены заметным с ними сходством.

Одна из самых сложных проблем — это оплодотворение женщины сперматозоидами собственного супруга, но после его смерти. В мировой практике уже насчитывается большое число подобных случаев. Многие мужчины, которым предстоят рискованные начинания или тяжелые операции, настаивают на том, чтобы с помощью криоконсервации была сохранена их семенная жидкость. Именно для этой цели в некоторых странах даже созданы специальные лаборатории. Этот метод особенно перспективен для мужчин, страдающих болезнью Хочкина, которая излечивается, но после выздоровления они становятся стерильными.

Разумеется, при всех вариантах искусственного оплодотворения у людей возникают деликатные морально-этические и психологические проблемы различного свойства, но они не являются объектом рассмотрения в этой книге.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Известно, что главное в успехе любого дела – поверить в него. От вашего же сочинения – одно расстройство. Разве это поможет тем, кто нуждается в помощи?

Из книги ЧАВО автора Протопопов Анатолий

Известно, что главное в успехе любого дела – поверить в него. От вашего же сочинения – одно расстройство. Разве это поможет тем, кто нуждается в помощи? Женская логика[3] – неосознаваемое убеждение, что объективность может быть преодолена одним желанием. (Алексей


Подбор пар при помощи карточек

Из книги Разведение собак автора Хармар Хиллери

Подбор пар при помощи карточек Можно разработать селекционную таблицу символов, которая очень поможет при подборе племенного кобеля для конкретной суки. Таблицу символов нужно поместить на обратной стороне карточки данной собаки, вносить в нее сведения следует в


Основные принципы оказания доврачебной помощи

Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов Анатолий

Основные принципы оказания доврачебной помощи Приступая к оказанию помощи пострадавшей или внезапно заболевшей собаке, следует оценить общее состояние животного; выяснить причину травмы или болезни и по возможности постараться быстро ее устранить. Такими причинами


Общие принципы оказания доврачебной помощи собаке

Из книги Стоматология собак автора Фролов В В

Общие принципы оказания доврачебной помощи собаке Оказание помощи пострадавшей собаке — трудная задача не только для владельцев или проводников собак, но и для опытных ветеринарных врачей, так как обычно очень сложно определить, каким ядом отравилось животное. Но, тем


Рождение щенка и оказание помощи

Из книги Собаки и их разведение [Разведение собак] автора Хармар Хиллери

Рождение щенка и оказание помощи При нормальных родах помощь собаке ограничивается наблюдением за родами и приемом новорожденных.Прием новорожденного заключается в следующем: сразу же после рождения рот и нос щенка надо освободить от слизи и околоплодной жидкости,


Фиксация собак при стоматологической помощи

Из книги Новая наука о жизни автора Шелдрейк Руперт

Фиксация собак при стоматологической помощи Любое заболевшее животное требует предварительного осмотра, прежде чем будет поставлен диагноз и назначено соответствующее лечение. Все животные вне зависимости от вида требуют умелого с ними обращения. При проведении


Подбор пар при помощи карточек

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

Подбор пар при помощи карточек Можно разработать селекционную таблицу символов, которая очень поможет при подборе племенного кобеля для конкретной суки. Таблицу символов нужно поместить на обратной стороне карточки данной собаки, вносить в нее сведения следует в


6.5. Сохранение и стабильность форм

Из книги Служебная собака [Руководство по подготовке специалистов служебного собаководства] автора Крушинский Леонид Викторович

6.5. Сохранение и стабильность форм В конце процесса морфогенеза актуальная форма системы совпадает с виртуальной формой, задаваемой морфогенетическим полем. Непрерывная связь системы с ее полем наиболее четко выявляется в феномене регенерации. Восстановление формы


СУЩЕСТВУЕТ ЛИ ОСОБЫЙ ОРГАН ЧУВСТВ, ПРИ ПОМОЩИ КОТОРОГО ГОЛУБИ ОПРЕДЕЛЯЮТ НАПРАВЛЕНИЕ?

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения (без иллюстраций) автора Волович Виталий Георгиевич

СУЩЕСТВУЕТ ЛИ ОСОБЫЙ ОРГАН ЧУВСТВ, ПРИ ПОМОЩИ КОТОРОГО ГОЛУБИ ОПРЕДЕЛЯЮТ НАПРАВЛЕНИЕ? С каждым годом становится все очевиднее, насколько сложно найти объяснение навигационным способностям птиц, основываясь на общепринятых научных представлениях, — ив наше время эта


2. Осмотр больной собаки и техника основных приемов оказания первой помощи

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения [с иллюстрациями] автора Волович Виталий Георгиевич

2. Осмотр больной собаки и техника основных приемов оказания первой помощи Общий осмотр собаки. Осмотр собаки следует проводить по возможности днем и при хорошем естественном освещении, что позволит уловить даже незначительные изменения, которые при недостаточном


Моно прибегает к помощи математики

Из книги Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

Моно прибегает к помощи математики Итак, мы видели, что определение жизни, данное К. Бернаром, вполне применимо к миру микробов. Микробы растут и размножаются. Рост и размножение макроорганизмов относительно легко наблюдать и изучать. Так например, размножение культурных


Изучение явления анабиоза в историческом аспекте

Из книги автора

Изучение явления анабиоза в историческом аспекте Известно, что большое число микроорганизмов, насекомых, мелких холоднокровных животных и представителей растительного мира, оказываясь в неблагоприятных для них условиях жизни, могут впадать в состояние анабиоза. В


Космические горизонты анабиоза и гибернации

Из книги автора

Космические горизонты анабиоза и гибернации Мы живем в эпоху научно-технической революции. Человек создал сложные космические аппараты, которые помогли ему вырваться из цепких объятий земного притяжения и проникнуть в необъятный космос.Нога человека ступила на Луну,


12. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы

Из книги автора

12. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы Вспомните!Приведите примеры вымирания видов растений и животных.Биологический прогресс и биологический регресс. С момента возникновения жизни более 3 млрд лет назад развитие живой природы шло в