3. Ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh tới sức sống của tinh trùng
3.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn tới sức sống của tinh trùng, là yếu tố điều khiển quá trình sán sinh ra tinh trùng. Thực tế cho thấy có một số loài động vật sinh sản theo mùa. Ví dụ: Ngựa, mùa động dục và sinh sản là mùa xuân; chó. mèo chỉ có một mùa sinh sản trong năm vào mùa xuân hoặc thu; cừu sinh sản vào mùa thu-đông và ngay cả đối với lợn, bò là động vật sinh sản quanh năm, nhưng ở những lúc thời tiết khắc nghiệt (quá nóng, quá lạnh) thì khả năng sinh sản cũng giảm.
Những nghiên cứu sâu hơn chứng minh rằng: nếu bọc dịch hoàn gia súc bằng nhiều lớp vải màn thì khả năng sinh tinh trùng giảm, nếu kéo dài thời gian bọc dịch hoàn bằng vải màn có thể dẫn tới vô sinh.
Trong tự nhiên, nhiệt độ dịch hoàn động vật thường thấp hơn nhiệt độ cơ thể từ 3-4°C do dịch hoàn nằm ngoài cơ thể và lớp biểu bì hạ nang của bao dịch hoàn có khả năng co giãn lớn để điều hòa nhiệt, mặt khác các mao mạch đến dịch hoàn cũng có khả năng co giãn đề điều hòa nhiệt.
Ở gia cầm, dịch hoàn tuy nằm trong xoang bụng nhưng nó được bố trí gần các túi khí nên nhiệt độ của dịch hoàn vẫn thấp hơn nhiệt độ cơ thể.
Tình dịch sau khi được phóng ra ngoài cơ thể thì nhiệt độ vẫn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sức sống của tinh trùng. Ở nhiệt độ cao từ 30-35°C, tinh trùng hoạt động rất mạnh và rất chóng chết; nếu nâng nhiệt độ cao hơn nữa (từ 47-48°C) có thể làm biến tính protein bào tương của tinh trùng, dẫn đến chết tinh trùng. Vì vậy, trong khai thác tỉnh địch bằng âm đạo giả, người ta để nhiệt độ của âm đạo giả không lớn hơn 42°C.
Trái lại, khi hạ nhiệt độ của môi trường xuống còn 10-12°C, tinh trùng hoạt động yếu và thời gian sống dài hơn. Nếu tiếp tục hạ nhiệt độ môi trường xuống thấp (0°C hoặc thấp hơn nữa), tinh trùng ngừng hoạt động và sống ở trạng thái tiềm sinh (trao đổi chất xấp xỉ bằng 0) do enzym bị ức chế gần như hoàn toàn và cơ chất không chuyển động nữa. Tuy nhiên, việc hạ nhiệt độ môi trường phải làm một cách từ từ để tránh hiện tượng “sốc” lạnh đối với tinh trùng. Trong trường hợp bảo tồn ở nhiệt độ rất thấp, người ta cần đưa vào môi trường những chất chống lạnh cho tinh trùng, như là: lòng đỏ trứng, glyxerin…
3.2. Áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu có ảnh hương trực tiếp tới hình thái, cấu trúc của tỉnh trùng. Ở môi trường đẳng trương (áp suất thẩm thấu của môi trường tương đương với áp suất thẩm thấu trong bào tương của tinh trùng), tinh trùng sống và hoạt động tốt nhất, trong khi đó các môi trường nhược trương và ưu trương đều có ảnh xấu tới sức sống của tỉnh trùng, thậm chí có thể làm chết tinh trùng. Bởi vì, trong môi trường nhược trương, nước từ môi trường đi vào bào tương làm cho tế bào tinh trùng bị trương phồng lên và ngược lại, ở môi trường ưu trương, nước từ trong tế bào tinh trùng đi ra môi trường, dẫn đến sự tóp xẹp của tế bào tinh trùng.
Dung dịch glucose đẳng trương đối với tỉnh dịch bò và lợn là 6%, đối với tỉnh dịch ngựa là: 7%.
3.3. Các chất điện giải
Thành phần và hàm lượng các con trong môi trường có ảnh hưởng đến sức sống của tỉnh trùng trên cả hai mặt: bất lợi và có lợi.
Các cation kim loại nặng, đa hóa trị (Ca², Al2+, Fe2+ và Fe³+ có ảnh hưởng bất lợi đến sức sống của tỉnh trùng, bởi vì chúng trung hòa các điện tích âm trên bề mặt của tinh trùng, làm cho tỉnh trùng mất điện tích bề mặt và dính kết vào nhau. Tốc độ ngưng kết xảy ra nhanh trong môi trường axit. Để tránh tác hại của các ion kim loại nặng, khi pha chế và bảo tồn tinh dịch cần sử dụng các dụng cụ bằng thủy tinh. Tuy nhiên, người ta thấy rằng các cation K+ và Mg2+ không có ảnh hưởng xấu tới sức sống của tỉnh trùng.
Trái với các cation kim loại nặng, các anion đa hóa trị, như. PO43, C6H5O73 3-. SO42- … Có tác dụng kéo dài thời gian sống của tinh trùng. Vì vậy, trong pha chế và bảo tồn tỉnh dịch, người ta thường cho thêm các anion này vào trong môi trường. Tuy nhiên, ion Cĩ có ảnh hưởng xấu tới sức sống của tỉnh trùng.
Do dịch tiết của các tuyến sinh dục phụ chứa nhiều ion CI, nên môi trường pha loãng tinh dịch chứa càng nhiều tỉnh thanh thì tinh trùng càng nhanh chết. Cho nên, trong trường hợp có thể loại bỏ được tỉnh thanh, trong thụ tinh nhân tạo càng loại được nhiều tỉnh thanh càng tết.
3.4. Độ pH
Nồng độ H có ảnh hưởng lớn đến sự vận động của tinh trùng. Môi trường kiềm yếu thúc đẩy sự vân động của tinh trùng do các enzym được hoạt hóa, trái lại môi trường axit kìm hãm sức vận động của tinh trùng.
Các axit hữu cơ yếu (axit lactic) có thể kìm hãm sự vận động của tinh trùng ngay cả khi độ pH của môi trường chỉ hơi toan (pH=6,6-6,8), trong khi đó các axít vô cơ và hữu cơ mạnh như H2SO4 HCl và axit axetic chi kìm hãm sự vận động của tinh trùng khi độ pH của môi trường rất toan (pH= 4-4,5). Đặc biệt axit H2CO3 Có khả năng ức chế sự vận động của tỉnh trùng ngay cả khi pH xấp xỉ bằng 7. Vì vậy, trong bảo tồn tinh dịch, người ta có thể dùng khí CO2 để kìm hãm sự trao đổi chất của tỉnh trùng. Tinh dịch của loài động vật có pH hơi toan (6,6-6,8) thì thời gian sống của tinh trùng dài hơn so với tinh dịch có pH hơi kiềm trong cùng một điều kiện bảo tồn.
