i
W roku 1940 Luyet stwierdził, że plemniki mogą zachować żywotność w niskiej temperaturze, poniżej zera, pod warunkiem, iż przy oziębianiu ominie się strefę krystalizacji. Można to osiągnąć, przechodząc bardzo szybko od temperatury zamarzania do temperatur niższych, tzn. do strefy witryfikacji (jest to stan tzw. zeszklenia cząsteczek wody, a nie krystalizacji, która następuje przy powolnym zamarzaniu). Również przy odmrażaniu nasienia przeprowadzenie plemników ze stanu zeszklenia do odtajania wymaga ostrożności, aby uniknąć stref krystalizacji. Udaje się to dzięki gwałtownemu ogrzaniu. Przy zachowaniu tych warunków można zapobiec zmianom koloidowym w komórkach, występującym zwykle przy zamarzaniu i tworzeniu się kryształków lodu. Do zmian takich należą: denaturacja i koagulacja białek, uwalnianie enzymów i zaburzenia struktury, które powodowane są w czasie zamarzania oddzielaniem się wody i'elektrolitów od cząstek koloidowych.
Ten szkodliwy proces można bardzo złagodzić przez zamrażanie nasienia w obecności pewnych substancji organicznych, jak: sacharoza, glikoza, fruktoza, glicerol, glikol etylenowy, żelatyna, albumina i różne rodzaje gum. Wszystkie te substancje od dawna szeroko stosowano w doświadczeniach nad zamrażaniem bakterii, pierwotniaków oraz innych komórek, a także tkanek. Przy zamrażaniu nasienia zastosowano je stosunkowo niedawno.
Metodyka zamrażania nasienia poszczególnych gatunków zwierząt będzie omówiona w rozdziale V o sztucznym unasienianiu.
Wstrząs chłodowy. Nasienie zwierząt nie posiada odporności na zmiany temperatury w ich otoczeniu. W odróżnieniu od anabiozy, stosunkowo często po obniżeniu temperatury nasienia, zwłaszcza szybkim, plemniki zostają nieodwracalnie pozbawione ruchu, a właściwie zabite. Zmiany, które obserwuje się po przeniesieniu nasienia z temperatury ciała do temperatury lodu, powodują: ustanie ruchu, zmiany w obrazie morfologicznym nasienia, a także w ultrastrukturze plemników.
Zmiany w morfologii plemników uwidaczniają się przede wszystkim w postaci zwiniętych witek, co jest prawdopodobnie efektem gwałtownego skurczu włókienek witki. Skurcz ten może powodować rozerwania błony komórkowej i wyciekanie substancji życiowych plemnika. Stwierdzano w plemnikach po przebytym wstrząsie chłodowym utratę lipoprotein, ATP., wewnątrzkomórkowego potasu i innych, a także osłabienie lub zatrzymania procesów oddechowych i glikolizy (przegląd piśmiennictwa podają Salisburg i Van Demark, 1961).
ZABURZENIA W WYTWARZANIU I DOJRZEWANIU PLEMNIKÓW
Zmiany w nasileniu przebiegu spermatogenezy. Spermatogeneza może ulegać zmianom zależnie od wydzielania przysadki (patrz rozdz. II), co najczęściej zdarza się u zwierząt przy wrodzonych skłonnościach do zaburzeń w układzie wewnętrznego wydzielania. Zmienione warunki środowiska' — a szczególnie podwyższenie temperatury skóry moszny — odbija się zmniejszeniem liczby wytwarzanych plemników, a także występowaniem zmian w obrazie morfologicznym plemników. Zmiany te po powrocie do warunków normalnych wracają do normy (Lagerlof, 1934). W mniejszym stopniu na obniżenie nasilenia
6 — Zoohigiena i weterynaria