Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой
Методом КВЧ диэлектрометрии показано, что действительная ε′ и мнимая ε″ части диэлектрической проницаемости изменяются в зависимости от патологии сперматогенеза. Глицерин-лактоза-желточная криозащитная среда влияет на состояние водного компонента эякулята, уменьшает содержание свободной воды в сперм...
Gespeichert in:
| Datum: | 2004 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2004
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139239 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой / В.Л. Родионова, Н.Н. Чуб, Т.Ю. Щеголева, П. Тодоров // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 3. — С. 46–50. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-139239 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1392392025-02-09T14:16:45Z Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой Dielectric permittivity of human ejaculate at normo- and pathospermia after interaction with cryoprotective medium Родионова, В.Л. Чуб, Н.Н. Щеголева, Т.Ю. Тодоров, П. Теоретическая и экспериментальная криобиология Методом КВЧ диэлектрометрии показано, что действительная ε′ и мнимая ε″ части диэлектрической проницаемости изменяются в зависимости от патологии сперматогенеза. Глицерин-лактоза-желточная криозащитная среда влияет на состояние водного компонента эякулята, уменьшает содержание свободной воды в спермиях. Методом КХЧ діелектрометрії показано, що дійсна ε′ і уявна ε″ частини діелектричної проникності змінюються в залежності від патології сперматогенезу. Гліцерин-лактоза-жовточне середовище впливає на стан водного компонента еякулята, зменшує вміст вільної води в сперміях. Using the SWF-dielectrometry the real (ε′) and imaginary (ε″) parts of dielectric permittivity were shown to be changed depending on spermatogenesis pathology. A glycerol-lactose-yolk cryoprotective medium affects the state of the ejaculate water component, decreases the free water content in spermatozoa. Авторы благодарны В.Г. Колесникову и Н.В. Древаль за помощь в проведении экспериментов. 2004 Article Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой / В.Л. Родионова, Н.Н. Чуб, Т.Ю. Щеголева, П. Тодоров // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 3. — С. 46–50. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139239 537.226.1: 616.69-008.3:54.7.422 ru Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| spellingShingle |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология Родионова, В.Л. Чуб, Н.Н. Щеголева, Т.Ю. Тодоров, П. Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description |
Методом КВЧ диэлектрометрии показано, что действительная ε′ и мнимая ε″ части диэлектрической проницаемости изменяются в зависимости от патологии сперматогенеза. Глицерин-лактоза-желточная криозащитная среда влияет на состояние водного компонента эякулята, уменьшает содержание свободной воды в спермиях. |
| format |
Article |
| author |
Родионова, В.Л. Чуб, Н.Н. Щеголева, Т.Ю. Тодоров, П. |
| author_facet |
Родионова, В.Л. Чуб, Н.Н. Щеголева, Т.Ю. Тодоров, П. |
| author_sort |
Родионова, В.Л. |
| title |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| title_short |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| title_full |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| title_fullStr |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| title_full_unstemmed |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| title_sort |
диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2004 |
| topic_facet |
Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139239 |
| citation_txt |
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой / В.Л. Родионова, Н.Н. Чуб, Т.Ю. Щеголева, П. Тодоров // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 3. — С. 46–50. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| work_keys_str_mv |
AT rodionovavl diélektričeskaâpronicaemostʹéâkulâtovčelovekaprinormoipatospermiiposlevzaimodejstviâskriozaŝitnojsredoj AT čubnn diélektričeskaâpronicaemostʹéâkulâtovčelovekaprinormoipatospermiiposlevzaimodejstviâskriozaŝitnojsredoj AT ŝegolevatû diélektričeskaâpronicaemostʹéâkulâtovčelovekaprinormoipatospermiiposlevzaimodejstviâskriozaŝitnojsredoj AT todorovp diélektričeskaâpronicaemostʹéâkulâtovčelovekaprinormoipatospermiiposlevzaimodejstviâskriozaŝitnojsredoj AT rodionovavl dielectricpermittivityofhumanejaculateatnormoandpathospermiaafterinteractionwithcryoprotectivemedium AT čubnn dielectricpermittivityofhumanejaculateatnormoandpathospermiaafterinteractionwithcryoprotectivemedium AT ŝegolevatû dielectricpermittivityofhumanejaculateatnormoandpathospermiaafterinteractionwithcryoprotectivemedium AT todorovp dielectricpermittivityofhumanejaculateatnormoandpathospermiaafterinteractionwithcryoprotectivemedium |
| first_indexed |
2025-11-26T17:44:48Z |
| last_indexed |
2025-11-26T17:44:48Z |
| _version_ |
1849875853456965632 |
| fulltext |
46ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №3
УДК 537.226.1: 616.69-008.3:54.7.422
Диэлектрическая проницаемость эякулятов человека при нормо- и
патоспермии после взаимодействия с криозащитной средой
В.Л. РОДИОНОВА1, Н.Н. ЧУБ1, Т.Ю. ЩЕГОЛЕВА2, П. ТОДОРОВ3
1Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
2Институт радиофизики и радиоэлектроники НАН Украины, г. Харьков
3Институт биологии и иммунологии размножения БАН, г. София, Болгария
Dielectric Permittivity of Human Ejaculate at Normo- and Pathospermia
after Interaction with Cryoprotective Medium
V.L. RODIONOVA1, N.N. TCHOOB1, T.YU. SCHEGOLEVA2, P. TODOROV3
1Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy
of Sciences of the Ukraine, Kharkov
2Institute of Radiophysics and Radioelectronics of the National Academy
of Sciences of Ukraine, Kharkov
3Institute of Biology and immunology of Reproduction
of the Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria
Методом КВЧ диэлектрометрии показано, что действительная ε′ и мнимая ε″ части диэлектрической проницаемости
изменяются в зависимости от патологии сперматогенеза. Глицерин-лактоза-желточная криозащитная среда влияет на состояние
водного компонента эякулята, уменьшает содержание свободной воды в спермиях.
Ключевые слова: диэлектрическая проницаемость, астеноспермия, олигоспермия, криозащитная среда.
Методом КХЧ діелектрометрії показано, що дійсна ε′ і уявна ε″ частини діелектричної проникності змінюються в залежності
від патології сперматогенезу. Гліцерин-лактоза-жовточне середовище впливає на стан водного компонента еякулята, зменшує
вміст вільної води в сперміях.
Ключові слова: діелектрична проникність, астеноспермія, олігоспермія, кріозахисне середовище.
Using the SWF-dielectrometry the real (ε′) and imaginary (ε″) parts of dielectric permittivity were shown to be changed depending
on spermatogenesis pathology. A glycerol-lactose-yolk cryoprotective medium affects the state of the ejaculate water component,
decreases the free water content in spermatozoa.
Key-words: dielectric permeability, asthenospermia, oligospermia, cryoprotective medium
UDC 537.226.1: 616.69-008.3:54.7.422
Адрес для корреспонденции: Чуб Н.Н., Институт проблем
криобиологии и криомедицины НАН Украины, ул. Переяславская,
23, г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38 (057) 772-11-19, факс: +38
(057) 772-00-84, e-mail: cryo@online.kharkov.ua
Address for correspondence: Tchoob N.N., Institute for Problems of
Cryobiology&Cryomedicine of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine, 23,
Pereyaslavskaya str.,Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 772 1119,
fax: +380 57 772 0084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua
Functional integrity in spermatozoa is determined
by their structure, kinetic and molecular rearrange-
ments, affecting metabolism and fertility of gametes
[3]. It is difficult to study ejaculates because of the
limited spermatozoa survival rate in vitro. The method
of SWF-dielectrometry at the frequency of 40 GHz,
permitting to perform the express-testing in the
suspensions of motile cells and to study the state of
aqueous cell component under conditions excluding its
destruction or modification, was used in this work in
order to estimate the functional state of spermatozoa.
The physical base for interpreting the data, obtained
by this method is the difference in the fields of water
and bioobjects dispersion. Water, being both in
bioobjects and in their environment, plays an important
role at all cryopreservation stages [3]. One part of
water is included into the macromolecule structure and
the another one is the replica of this structure. In
addition, there is the water, forming the extended
aqueous associates between macromolecules, which
are fixed by “water-water” hydrogen bonds [7]. Within
the range of hundreds MHz there is the dispersion field
Функциональная полноценность спермиев
определяется их структурой, кинетическими и
молекулярными преобразованиями, которые
влияют на метаболизм и фертильность гамет [7].
Из-за ограниченной переживаемости спермиев in
vitro исследования эякулятов представляют
определенные трудности. В настоящей работе для
оценки функционального состояния спермиев был
применен метод КВЧ диэлектрометрии на частоте
40 ГГц, который позволяет проводить экспресс-
тестирование в суспензии подвижных клеток,
изучить состояние водной компоненты клетки в
условиях, исключающих ее разрушение или
модификацию. Физической основой для интер-
претации данных, получаемых этим методом,
является различие областей дисперсии воды и
биообъектов. Вода, содержащаяся как в био-
объектах, так и в их окружении играет важную роль
на всех этапах криоконсервирования [5]. Одна
часть воды включена в структуру макромолекул,
другая – является репликой данной структуры.
Кроме того, вода, образует протяженные ассоциа-
47ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №3
ты между макромолекулами, поддерживаемые
водородными связями [7]. В диапазоне нескольких
сотен МГц находится область дисперсии связан-
ной воды, в СВЧ и КВЧ диапазонах (частота более
10 ГГц) – область дисперсии свободной воды. В
этой области диэлектрическая проницаемость
объектов определяется количеством диполей воды,
участвующих в релаксационном процессе. Часть
связанной с ними воды исключается из процесса
релаксации. Принято считать, что изменение
величины действительной части диэлектрической
проницаемости характеризует ориентационные
эффекты молекул воды в системе, в то время как
мнимая часть диэлектрической постоянной харак-
теризует количество свободной воды в эякуляте.
Макромолекулярные структуры спермиев
имеют сложное гидратное окружение, которое
может изменяться при действии различных
физиологических и физико-химических факторов.
Изменения диэлектрических параметров свиде-
тельствуют о функциональных перестройках в
клетке, что позволяет опосредованно судить об их
жизнеспособности [2,6,7].
Цель работы – исследование диэлектрической
проницаемости эякулятов человека при нормо- и
патоспермии и после взаимодействия гамет с
глицерин-лактоза-желточной средой.
Материалы и методы
Материалом исследования служили 48 эякуля-
тов, полученных у мужчин в возрасте 25-40 лет
после 3-5-дневной половой абстиненции. После
разжижения в 0,2 мл эякулята добавляли 10 мкл
криозащитной среды – глицерин-лактоза-желток
(ГЛЖ). Концентрацию и подвижность спермиев
определяли в камере Macler (Израиль) на световом
микроскопе PZO (Польша), (×480) согласно
рекомендациям ВОЗ [9].
С помощью КВЧ диэлектрометра А17 “НИЛУК”
(длина волны 7,6 мм), разработанного Проблемной
научно-исследовательской лабораторией молеку-
лярных механизмов ИРЭ [6], измеряли параметры
стоячей волны (L1 и L2) при внесении образца в
волновод, определяли смещение минимума
стоячей волны ∆L и ширину ее удвоенного
минимума X. По полученным данным ∆L и ∆X
вычисляли комплексную диэлектрическую прони-
цаемость ε* решением трансцендентного уравне-
ния [7]:
Cth (iγ3d)/(iγ3d) = i (1/γ4d) [(1+R*)/(1-R*)],
где γ3=2π/λ[ε′+iε″-(λ/λ кр)2] 1/2 ; R* – коэффициент
отражения, модуль которого равен выражению
(Kсв-1)/(Kсв+1), аргумент – 4π/λ в(d+ ∆L)+nπ;
of bound water, the area of free water dispersion is
within the UHF and SWF ranges (frequency more than
10 GHz). In this area a dielectric permittivity of objects
is determined by the amount of water dipoles,
participating in a relaxation process. A part of water
bound with them is excluded from relaxation process.
The change in a value of the real part of dielectric
permittivity is assumed to characterise the orientation
effects of water molecules in the system, meanwhile
an imaginary part of dielectric constant characterises
the amount of free water in the ejaculate.
The macromolecular structures of spermatozoa
have a complex hydrate environment that can be
changed under the effect of different physiological,
physical and chemical factors. The change in dielectric
parameters testifies to the functional rearrangements
in a cell, that allows to indirectly judge about their
viability [2, 6, 7, 8].
The aim of this work is to investigate a dielectric
permittivity of human ejaculates at normo- and
pathospermia and after gamete interaction with
glycerol-lactose-yolk medium.
Materials and methods
As the investigation material we have taken 48
ejaculates, obtained from 25-40 aged men after 3-5
days of abstinence. After dilution 10 µl of cryo-
protective medium: glycerol-lactose-yolk (GLY) were
added in 0.2 ml of ejaculate. The concentration and
motility of spermatozoa were determined in the Makler
chamber (Israel) with a light microscope PZO (Poland)
(×480) according to the WHO recommendations [9].
Using the SWF-dielectrometer A17 “NILUK” (7.6
mm wavelength), developed by the Problem Research
Laboratory of Molecular Mechanisms of the Institute
of Radio Physics and Radio Electronics [6], we
measured the parameters of standing wave (L1 and
L2) when introducing the sample into the wave guide,
we determined the shifting of standing wave minimum
∆L and the width of its double minimum ∆X. According
to the obtained data of ∆L and ∆X there was calculated
a complex dielectric permittivity ε* by solving the
transcendental equation [7].
Cth (iγ3d)/(iγ3d) = i (1/γ4d) [(1+R*)/(1-R*)],
where γ3=2π/λ[ε′+iε″-(λ/λ кр)2] 1/2; R* is the reflection
coefficient, which module is equal to (Csw-1)/(Csw+1),
and its argument is 4π/λw(d+ ∆L)+nπ; Csw is the
coefficient of standing wave, equal to (1+1/sin2(π∆X/
λw))1/2; λcr is a critical length in the wave guide; λ is
the wavelength in a free space; λw is the wavelength
in the dielectric-filled wave guide; γ4 is the propagation
constant in the fixing laying; d is the sample
thickness.
б ba a
48ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №3
Kсв – коэффициент стоячей волны, равный
(1+1/sin2(π∆X/λв))1/2; λкр – критическая длина в
волноводе; λ – длина волны в свободном прост-
ранстве; λв – длина волны в волноводе, заполнен-
ном диэлектриком; γ4 – постоянная распростра-
нения в крепежной прокладке; d – толщина
образца.
Длительность измерения одной аликвоты 2 мин.
Объем ячейки КВЧ диэлектрометра 50 мкл.
Погрешность измерений составляла ±0,005 мм.
При статистической обработке полученных резуль-
татов использовали критерий Стьюдента.
Оценка эякулятов при нормоспермии (контроль)
показала следующие результаты (n=22): концент-
рация спермиев (66,2±5,6)×106/мл , количество
прогрессивно подвижной и подвижной фракций
гамет (группа “а”+”b”) 70,8±6,7%. При астено-
спермии (n=11) данные показатели составляли:
(64,6±6.1)×106/мл и 36,9±4,0%, при олигоспермии
(n=16) – (15,7±2,1)×106/мл и 50,2±10,1% соответ-
ственно.
Результаты и обсуждение
В наших исследованиях была обнаружена
зависимость действительной части диэлектричес-
кой проницаемости от концентрации и подвижности
клеток в эякуляте. При астено- и олигоспермии
действительная часть диэлектрической постоян-
ной ε′ достоверно ниже полученной при нормо-
спермии (рисунок а). По-видимому, нарушения в
сперматогенезе влияют на морфологическую [3]
и молекулярную структуры спермиев, что может
приводить к изменению ориентационных эффектов
молекул воды в системе и требует дополни-
тельных исследований.
15,5
16
16,5
17
17,5
18
1 2 3 4 5 6
Показатели действительной (a) и мнимой (б) частей диэлектрической проницаемости образцов эякулятов человека
при нормо- и патоспермии. 1 – нормоспермия; 2 – нормоспермия + ГЛЖ; 3 – астеноспермия; 4 – астеноспермия +
ГЛЖ; 5 – олигоспермия; 6 – олигоспермия + ГЛЖ.
Indices of the real (a) and imaginary (b) parts of dielectric permittivity in the samples of human ejaculates at normo- and
pathospermia. 1 – normospermia; 2 – normospermia + GLY; 3 – asthenospermia; 4 – asthenospermia + GLY; 5 – oligosper-
mia; 6 – oligospermia + GLY.
The duration of measuring for one aliquot is 2 min.
The volume of SWF-dielectrometer cell is 50 µl. The
measurement error made 0.005 mm. Statistical
processing of the results obtained was done with
Student’s criterion.
Results and duscussion
When estimating ejaculates at normospermia (the
control) the following data were obtained (n=22):
spermatozoa concentration was (66.2±5.6)×106/ml, the
amount of forwardly motile and motile gamete fractions
(group “a”+”b”) made 70.8± 6.7%. At the astheno-
spermia (n=11) these indices made (64.6±6.1)×106/ml
and 36.9±4.0%, as for oligospermia (n=16) it made
(15.7±2.1)×106/ml and 50.2±10.1%, correspondingly.
In our investigations there was revealed the
dependency of a real part of dielectric permittivity on
concentration and motility of cells in ejaculate. At
astheno- and oligospermia a real part of dielectric
constant ε′ is statistically and significantly lower than
that at normospermia (Fig. a). Apparently, the disorders
in spermatogenesis affect morphological [3] and
molecular structure of spermatozoa, that may result in
a change of orientation effect of water molecule in
the system and should be additionally investigated.
When estimating the obtained values of an imaginary
part of dielectric constant ε″ there was found out a
statistically significant increase in this index at
oligospermia (Fig. b), that was apparently related to a
low concentration of spermatozoa in ejaculate and
indicated to a change of a free water content in a
suspension.
The experiments on studying the effect of GLY
cryoprotective medium, that we used for human sperm
cryopreservation [1] demonstrated, that the equili-
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6
Д
ей
ст
ви
те
ль
на
я
ча
ст
ь
ди
эл
ек
тр
ич
ес
ко
й
пр
он
иц
ае
м
ос
ти
R
ea
l p
ar
t o
f d
ie
le
ct
ric
p
er
m
itt
iv
ity
М
ни
м
ая
ч
ас
ть
д
иэ
ле
кт
ри
че
ск
ой
пр
он
иц
ае
м
ос
ти
Im
ag
in
ar
y
pa
rt
of
d
ie
le
ct
ric
p
er
m
itt
iv
ity
49ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №3
При оценке полученных значений мнимой части
диэлектрической постоянной ε″ было обнаружено
достоверное увеличение данного показателя при
олигоспермии (рисунок б), что, по-видимому,
связано с низкой концентрацией спермиев в
эякуляте и указывает на изменение содержания
свободной воды в суспензии.
Эксперименты по изучению влияния криоза-
щитной среды ГЛЖ, используемой нами для
криоконсервирования спермы человека [1],
показали, что эквилибрация с ГЛЖ позитивно
влияет на подвижность спермиев человека,
увеличивая прогрессивно подвижную фракцию
спермиев на 10-15%. Было отмечено, что количест-
во свободной воды в суспензии при добавлении
ГЛЖ также зависит от патологии сперматогенеза.
Наблюдали достоверное снижение ε″ при нормо-
и олигоспермии. Так как при астеноспермии в
эякулятах имеется большое количество неподвиж-
ных с поврежденной цитоплазматической мем-
браной клеток, не способных связываться с
криозащитной средой, диэлектрические показатели
оставались без изменений (рисунок б). Это, по-
видимому, сказывается на результатах криокон-
сервирования образцов данной патологии [4] .
На рисунке а, видно достоверное снижение
действительной части диэлектрической проницае-
мости ε′ (при P<0,05) при нормоспермии после
добавления ГЛЖ по отношению к интактным
образцам. При олигоспермии значения ε′ отлича-
лись значительно. В отличие от клеток крови,
спермии в эякуляте находятся некоторое время в
движении. При нормоспермии подвижность
спермиев группы “а”+”b” после добавления ГЛЖ
составляла около 80%. При олигоспермии концент-
рация спермиев в образцах низкая, однако
подвижность спермиев у пациентов варьирует в
широких пределах (от 1 до 52 %). Можно предпо-
ложить, что снижение ε′ связано со стохас-
тическим эффектом, обусловленным движением
спермиев, что приводит к значительным колеба-
ниям молекул воды вокруг клеток. Кроме того,
нужно учитывать, что состав спермальной плазмы
в норме и при патологии, а также у отдельных
индивидуумов отличается [2]. Это может влиять
на диэлектрические показатели спермы и является
предметом наших дальнейших исследований.
Выводы
Таким образом, методом КВЧ диэлектро-
мерии были получены различия в диэлектрических
параметрах в зависимости от патологии спермато-
генеза. По изменению параметров диэлектри-
ческой проницаемости можно судить как о
состоянии водной компоненты в эякуляте, так и о
гидратном окружении нативной и модифици-
bration with GLY positively affected the motility of
human spermatozoa, by increasing a forwardly motile
fraction of spermatozoa by 10-15%. However the
amount of free water in suspension depends also on
spermatogenesis pathology. Statistically significant
decrease in ε″ at normo- and oligospermia is observed
when adding GLY. As at asthenospermia in ejaculates
there is a big number of immotile cells with a damaged
cytoplasmic membranes, unable to bind with a
cryoprotective medium, the dielectric indices remained
without change (Figure b). This apparently affects the
results of cryopreservation in samples with this
pathology [4].
The Figure a shows a statistically significant decrea-
se in a real part of dielectric permittivityε′ (at P<0.05)
at normospermia after GLY addition in respect to the
intact samples. At oligospermia the ε′ value signifi-
cantly differs. In contrast to blood cells the sperma-
tozoa in ejaculate are some time in motion. At normo-
spermia the spermatozoa motility at groups “a”+”b”
after ading GLY made about 80%. At oligospermia
the spermatozoa concentration in the samples is low,
however the spermatozoa motility in patients varies
within the wide limits (from 1 to 52%). We can suppose
that ε′ decrease is associated with the stochastic
effect, obtained as a result of spermatozoa movement,
that leads to considerable oscillations of water
molecules around cells. In addition, it should be take
into account, that the composition of spermal plasm
differs in the norm and pathology, as well depending
on an individual [2]. It may affect dielectric indices of
sperm and is the subject of our further investigations.
Conclusions
Thus, using the method of SWF-dielectrometry we
obtained the differences in dielectric parameters
depending on spermatogenesis pathology. By the chan-
ge in parameters of dielectric permittivity one can judge
on both state of water component in ejaculate and
hydrate environment of native and modified cell. There
were noted significant differences in the organisation
of water component in cell suspensions of motile and
immotile spermatozoa. GLY cryoprotective medium
affects the state of water component of ejaculate, re-
duces the amount of free water in spermatozoa, that
allows to improve the quality of cryopreservation.
The authors aknowledge Kolesnikov V.G. and
Dreval N.V. for their assistance when conducting the
experiments.
References
Grischenko V.I., Chub N.N., Alipova E.K. et al. Cryopreser-
vation of donor sperm // Problemy reproduktsii.– 2001.– N2.–
P. 71-73.
1.
Литература
Грищенко В.И., Чуб Н.Н., Алипова Е.К. и др. Криоконсер-
вирование спермы донора // Пробл. репродукции.– 2001.–
№2.– С. 71-73.
Зубец М.В., Щеголева Т.Ю., Колесников В.Г. Индивидуаль-
ные, генетически детерминированные и породные
особенности некоторых молекулярных механизмов
управляющих комплексов клетки: эритроцитов и
спермиев.– Киев: Вiсник аграрної науки,1997.– C. 38-42.
Молнар Е. Общая сперматология.– Будапешт, 1969.–
294 с.
Смаглий Н.Ю. Биохимические свойства спермы
человека при криоконсервировании и некоторых видах
патологии: Автореф. дис… канд. биол. наук.– Харьков,
1990.– 11 с.
Пушкарь Н.С., Шраго М.И., Белоус А.М., Калугин Ю.В.
Криопротекторы.– Киев: Наук. думка, 1978.– 230 с.
Щеголева Т.Ю. Исследование диэлектрических характе-
ристик биообъектов в миллиметровом диапазоне
радиоволн.– Киев: Наук. думка, 1996.– 187 с.
Щеголева Т.Ю. Измерение электрических параметров
тонких образцов полидисперсных, жидких и твердых
диэлектриков с большим поглощением в микроволновом
диапазоне // Радиотехника и электроника.– 1981.– Т. 24,
№11.– С. 2328–2333.
Щеголева Т.Ю., Колесников В.Г., Васильева Е.В. и др.
Применение миллиметрового диапазона радиоволн в
медицине.– Харьков, 1999.– 233 с.
World Health Organization. Laboratory manual for exami-
nation of human semen and semen- cervical mucus
interaction.– Cambridge: University Press.– 1997.– 22 p.
Поступила 30.03.2004
50ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Zubets M.V., Schegoleva T.Yu., Kolesnikov V.G. Individual,
genetically determined and breed peculiarities of some
molecular mechanisms of controlling complexes of cell:
erythrocytes and spermatozoa.– Kiev: Visnyk agrarnoi nauky,
1997.– P. 38-42.
Molnar E. General spermatology.– Budapest.– 1969.– 294 p.
Smagliy N.Yu. Biochemical properties of human sperm under
cryopreservation and some kinds of pathology: Author’s
abstract of candidate of biological sciences.– Kharkov, 1990.–
11 p.
Pushkar N.S., Shrago M.I., Belous A.M., Kalugin Yu.V.
Cryoprotectants.– Kiev: Naukova dumka, 1978.– 230 p.
Schegoleva T.Yu. Investigation of dielectric characteristics
of bioobjects in a microwave range.– Kiev: Naukova dumka,
1996.– 187p.
Schegoleva T.Yu. Measurement of electric parameters of
thin samples of polydispersal, liquid and solid dielectrics with
high sorption in a microwave range // Radiotekhnika i
elektronika.– 1981.– Vol. 24, N11.– P. 2328-2333.
Schegoleva T.Yu., Kolesnikov V.G., Vasilieva E.V. et al.
Application of microwave range of radio waves in medicine.–
Kharkov, 1999.– 233p.
World Health Organisation. Laboratory manual for exami-
nation of human semen and semen-cervical mucus
interaction.– Cambridge: University Press.– 1997.– 22 p.
Accepted in 30.03.2004
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
рованной клеток. Отмечены существенные отли-
чия в организации водной компоненты в клеточных
суспензиях подвижных и неподвижных спермиев.
Криозащитная среда ГЛЖ влияет на состояние
водного компонента эякулята, снижает количество
свободной воды в спермиях, что позволяет улуч-
шить качество криоконсервирования.
Авторы благодарны В.Г. Колесникову и Н.В. Древаль
за помощь в проведении экспериментов.
|