Нарушение биологического комфорта, в котором протекает развитие особи, несомненно, приводит к нарушению обменных процессов в организме. Об этом достаточно определенно говорят работы А. Е. Тимошиновой (1971), установившей, что колебания температуры в гнезде пчелиной семьи вызывают изменения в длине хоботка и крыла пчел, ширине стернита и воскового зеркальца. При температуре 35°С все указанные признаки изменяются в сторону увеличения.

Если говорить о качестве маток, то основным его показателем является яйценоскость. Интенсивность яйцекладки, в свою очередь, зависит от степени развития яичников, то есть от интенсивности овогенеза. Вместе с тем продолжительность откладки оплодотворенных яиц всецело находится в прямой зависимости от функциональной деятельности сперматеки. Стенка семяприемника играет важную роль в поддержании метаболической активности сперматозоидов.

Наши исследования были посвящены изучению структурно-функционального состояния сперматеки маток, полученных в нуклеусах и используемых в производственных условиях. Для исследований использовались плодные матки, оплодотворенные в опытных и контрольных нуклеусах и отобранные на 3-й день после начала откладки яиц. В результате проведенных исследований получены общеморфологические и гистохимические характеристики сперматек, залитых в парафин.

Сперматеки характеризуются структурно-функциональной гетерогенностью, в рамках которой по общеморфологическим признакам представилась возможность выделить три основных типа.

В сперматеках первого типа эпителиальный слой имеет незначительные колебания по высоте. На большом протяжении он широкий и образован высокими призматическими клетками (рис. 5).

Ядра эпителиоцитов находятся на одинаковом уровне ближе к базальному полюсу. Цитоплазма слабо структурирована, гомогенная (рис. 6). Ядра округлой, овальной или бобообразной формы. При овальной форме ядра большой диаметр ориентирован по высоте эпителиоцита. Ядерный хроматин представлен глыбками различной величины и пылевидной зернистостью. В плоскости среза ядра постоянно выявляются одно, два и реже — три ядрышка (рис. 7). С уменьшением высоты эпителиоцитов их форма приближается к кубической, при этом структура ядер практически не изменяется. Они по-прежнему располагаются на некотором отдалении от базального края клетки, но овальные ядра своим большим диаметром сориентированы параллельно базальной мембране.

Полость сперматеки с равномерной плотностью заполнена сперматозоидами, образующими извилистые, по-разному ориентированные пучки. При подсчете в различных полях зрения (при

оптике Ок 10Х, Об 100/1,3 МИ) количество сперматозоидов в сперматеке колеблется от 155 до 238, составляя в среднем 199+10. При окраске галлоцианин-хромовыми квасцами выявляются суммарные нуклеиновые кислоты (нуклеопротеиды) ядра и цитоплазмы. У сперматозоидов при этом четко окрашиваются преимущественно головки, что способствует более точной оценке их

общей концентрации и пространственного распределения в полости сперматеки (рис. 8).

Нуклеопротеиды цитоплазмы во всех эпителиоцитах характеризуются равномерным распределением и невысокой концентрацией. Нуклеопротеиды ядра представлены диффузным компонентом и мелкими глыбками. В эпителиоцитах кубической и призматической формы наблюдается диапазон структуры ядерных нуклеопро-тендов, обусловленный различным сочетанием диффузного и глыб-чатого компонентов. Наряду с ядрами высокой плотности встречаются ядра со средней и низкой концентрацией нуклеопротеидов. Обращает на себя внимание прямо пропорциональная зависимость между размерами ядра и концентрацией нуклеопротеидов: чем крупнее ядро, тем выше концентрация нуклеопротеидов. В ядрах с наименьшей плотностью остаются только четко контурированные ядрышки, представленные в основном ядрышковыми РНП.

Помимо описанного типа сперматек, представляющего, очевидно, наиболее оптимальный уровень оплодотворения, встречаются сперматеки второго типа с меньшей плотностью заполнения сперматозоидами. В полости этих сперматек становится заметной неравномерность распределения сперматозоидов, но особой закономерности при этом не наблюдается. Большая часть эпителиального пласта представлена эпителиоцитами описанного выше типа, но по метрическим параметрам они заметно уступают эпителиоцитам сперматек первого типа. В эпителиоцитах нередко обнаружи-

ваются такие явления, как фокальное разрежение и вакуолизация цитоплазмы, разрежение ядерного хроматина и отсутствие полиморфизме структуры ядер (рис. 9).

Крайней степени разрежения иногда сопутствует набухание ядра со значительной редукцией ядерного хроматина. В участках с низким эпителием нередко обнаруживаются эпителиоциты с цитоплазмой повышенной плотности, с деформированными, уменьшенными в размерах, гиперхромными и иногда вакуолизиро-ванными ядрами. Нарушается типичная (вертикальная или горизонтальная) ориентация ядер, но пространственное положение их сохраняется. Подобные эпителиоциты (с признаками низкой метаболической активности и дистрофии) встречаются чаще группами.

В массе сперматозоидов, примыкающих к таким участкам эпителия, не наблюдается каких-либо особенностей. При окраске галлоцианин-хромовыми квасцами выявляется редукция нуклеопро-теидных компонентов цитоплазмы и ядер, соответствующая степени разрежения их структуры. В эпителиоцитах с дистрофическими изменениями концентрация нуклеопротеидов нередко повышена, а ядра характеризуются конденсацией нуклеопротеидов в крупные глыбки. Нуклеопротеиды головок сперматозоидов имеют показатели, аналогичные описанным выше и характерным для первого типа сперматек.

Третий тип сперматек характеризуется структурно-метаболиче-

скими показателями эпителиального слоя, в основном аналогичными второму типу сперматек. Об этом свидетельствуют и их метрические показатели . Вместе с тем сперматекам третьего типа свойственны большие степень и масштабы снижения метаболических показателей и повышения дистрофических изменений (рис. 10). Концентрация сперматозоидов в сперматеке минимальная: в поле зрения обнаруживается от 50 до 143 сперматозоидов, а в среднем их количество составляет 86±11. Сперматозоиды в полости в целом распределены практически равномерно, но при полном нарушении пучковости, то есть имеет место хаотичность их пространственной ориентации (рис. 11).

На отдельных участках сперматеки длиной 100—150 мкм наблюдается прилипание (адгезия) массы сперматозоидов к эпителию (рис. 12). Концентрация сперматозоидов в этих участках резко повышена, при этом проявляется тенденция их радиальной конвергенции в зоне адгезии. Эпителий непосредственно в зоне адгезии резко уплощен, утратил клеточное строение (рис. 13). В краевых отделах этой зоны иногда обнаруживаются ядра с признаками необратимых дистрофических изменений: деформации ядерного хроматина, разрывов ядерной оболочки (рис. 14).

Кутикулярный слой, который обнаруживается над неизмененным эпителием в виде плотной, слегка складчатой полоски, в данной зоне отсутствует. Участки эпителия, примыкающие к зоне адгезии, характеризуются постепенным нарастанием дистрофических из-

менений, проявляющихся деформацией и дислокацией ядер, редукцией ядерного хроматина, разрежением цитоплазмы, деструкцией клеточных оболочек. Система трахеол, примыкающих к зонам адгезии, а также участки придаточной железы, находящиеся с ними в непосредственной близости, без признаков повреждения и дистрофии.

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что нормальные на вид плодные матки, получаемые на каждой специализированной матковыводной пасеке, являются биологически неполноценными. Изменения, имеющие место в стенке сперматеки маток, являются результатом патологического процесса, обусловленного нарушением температурного режима в нуклеусе в период гистогенеза и дозревания. Низкая концентрация спермиев в сперматеке связана со снижением метаболической активности в ее стенке, что, видимо, является причиной гибели спермиев.

Полученные данные являются еще одним подтверждением того, что в применяемых на производстве микронуклеусах в связи с их малым объемом невозможно получить биологически полноценных маток.

Осуществлялась и гистохимическая оценка активности сукцинат-дегидрогеназы (СДГ) в эпителии сперматек и в сперматозоидной массе. По плотности заполнения сперматозоидами и по активности СДГ выделено три основных типа сперматек: плотные с высокой активностью, разреженные со средней активностью и сильно разреженные с низкой активностью.

В контрольной группе плодных маток обнаружены сперматеки двух типов: плотные с высокой активностью и разреженные со средней активностью СДГ.

Плотно упакованные сперматозоидами сперматеки с высокой активностью СДГ характеризуются следующими параметрами: масса сперматозоидов представлена крупными пучками, образующими характерные завихрения в продольном, поперечном и косом направлениях и переходящими один в другой без четких границ (рис. 15); активность СДГ как по диаметру, так и по окружности равномерно высокая. Некоторая разница интенсивности реакции обусловлена только пространственной ориентацией пучков. В пучках любого сечения выявляется четкая сгруппированность спермиев. Группы спермиев мелкие, но абсолютно равномерные. В продольных пучках спермиев, помимо сгруппированное™, определяется продольно ориентированная ритмичность. Масса спермиев плотно примыкает к кутикулярному слою, образующему практически равномерную «зону отчуждения», в которой активность СДГ не наблюдается. Средняя ширина «зоны отчуждения» составляет 2,87+0,11 мкм.

Эпителиальный слой имеет разную высоту (колеблется от 6 до 12 мкм). Чередование малой и большой высоты эпителия происходит в основном пологими волнами. Средняя высота эпителия составляет 9,95+0,34 мкм. Независимо от высоты эпителия активность СДГ равномерно высокая, однако максимум ее приходится на внутренний край (апикальные отделы клеток). В базальных отделах клеток (примерно ‘/з высоты) активность СДГ несколько снижена, что особенно заметно в клетках с большей высотой. О высокой активности фермента как в сперматозоидной массе, так и в эпителии свидетельствует темно-синий диформазан, а также плотность распределения гранул диформазана.

В сперматеках с разреженным типом упаковки и со средней активностью СДГ сперматозоиды образуют пучки. Плотность спермиев в пучках высокая, равномерная. Образование пучков комплексами разноориентированных волн и завихрений слабо выражено. Встречаются небольшие участки с разрежением и нарушением пучковой ориентации спермиев. Этим участкам соответствует наиболее низкая суммарная активность СДГ. Активность СДГ на большей протяженности сперматеки равномерная, независимо от удаленности от эпителиального слоя. Обособленные пучки спермиев имеют ширину от 4 до 8 мкм, а в некоторых местах при слиянии образуются пучки шириной до 45 мкм. Средняя ширина пучка составляет 6,5+0,18 мкм. Масса спермиев плотно примыкает к «зоне отчуждения», ширина которой в среднем составляет 2,95+0,05 мкм.

Эпителиальный слой имеет различную высоту: при диапазоне колебаний 8—14 мкм средняя его высота составляет 10,6+0,34 мкм. Сохраняется высокая активность СДГ, особенно в апикальных отделах клеток, однако в базальных отделах часто выявляются участки с резко сниженной активностью СДГ; кроме того, обнаруживаются участки эпителиального слоя со средней и даже низкой активностью СДГ. На этих участках тем не менее сохраняется апикально-базаль-ный градиент активности СДГ. Среди сперматек подобного типа встречаются разновидности по плотности упаковки пучков и по показателям активности СДГ в эпителии.

В группе маток, оплодотворенных в нуклеусах с меньшим количеством пчел и размером рамок, обнаружены все три типа сперматек. Гистохимические показатели плотно упакованных сперматек аналогичны описанным выше. Метрические показатели сперматек: средняя ширина «зоны отчуждения» — 2,8±0,08 мкм, диапазон колебаний высоты эпителия — 7—10, средняя высота эпителия — 8,45+0,22 мкм.

В сперматеках разреженного типа помимо описанных выше особенностей выявлена более равномерно проявляющаяся активность СДГ в эпителии, при этом менее выражен апикально-базаль-ный градиент и практически отсутствует или нечетко выражено чередование степени активности СДГ по периметру эпителиального пласта. Пучки спермиев в диапазоне 6—13 мкм имеют среднюю ширину 8,3±0,4 мкм и не проявляют тенденции к слиянию с образованием широких завихрений. Средняя ширина «зоны отчуждения» составляет 2,95+0,08 мкм. Эпителиальный слой при диапазоне колебаний 7—17 мкм имеет среднюю высоту 12,5+0,57 мкм.

Сперматеки с сильно разреженным типом упаковки сперматозоидами и с низкой активностью СДГ характеризуются следующими показателями: сперматозоидная масса представлена значительно диссоциированными пучками, относительно равномерно распределяющимися по объему сперматеки, но с тенденцией тяготения более крупных пучков к центру; в периферических отделах нередки участки разрежения пучков и нарушения пучковости с низкой суммарной активностью СДГ (рис. 16).

Ширина пучков колеблется в пределах 4—8 мкм и составляет в среднем 6,1+0,22 мкм. «Зона отчуждения» не четко контурирует. Возможно нарушение целостности и изменение биохимических свойств кутикулярного слоя. Средняя ширина «зоны отчуждения» в местах ее наиболее четкого выявления составляет 3,32+0,05 мкм. Эпителиальный слой имеет незначительный диапазон колебания высоты (11 —14 мкм), которая в среднем составляет 12,1+0,4 мкм. Активность СДГ равномерная как по высоте эпителия, так и по периметру сперматеки, а по степени уступает другим типам сперматек.

Сперматеки неплодных маток характеризуются наибольшей шириной кутикулярного слоя — 4,01+0,08 мкм. Эпителиальный слой имеет широкий диапазон колебания высоты (6—18 мкм). Средняя высота эпителия составляет 11,1+0,49 мкм. Активность СДГ в эпителии ниже, чем в эпителии сперматеки какой-либо из плодных маток (независимо от типа сперматеки). Участки умеренной активности СДГ чередуются со значительными по протяженности участками низкой активности. Отсутствует ферментная поляризация эпителия, то есть при любой степени активности апикально-базальный градиент не выражен. Перинуклеарные зоны, характеризующиеся отсутствием активности СДГ, значительно расширены.

Следовательно, результаты гистохимических исследований свидетельствуют, что нормальные на вид плодные матки, имеющие сперматеки со средней и низкой активностью СДГ, биологически неполноценны.