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Andrologie und Haustierbesamung

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Andrologie und Haustierbesamung. 2. Fortpflanzungsbiologische Grundlagen der künstlichen Besamung Zum Sexualverhalten und zum Absamvorgang. Anforderungen an männliche Zuchttiere vor dem Einsatz in der künstlichen Besamung. Die Tiere müssen klinisch und geschlechtsgesund sein.

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Presentation Transcript
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Andrologie und Haustierbesamung

2. Fortpflanzungsbiologische Grundlagen der künstlichen Besamung

Zum Sexualverhalten und zum Absamvorgang

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Anforderungen an männliche Zuchttiere vor dem Einsatz in der künstlichen Besamung
  • Die Tiere müssen klinisch und geschlechtsgesund sein.
  • Sie müssen ein ungestörtes Paarungsverhalten aufweisen.
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Wie wird das Paarungsverhalten beim männlichen Tier ausgelöst?

In der freien Natur, in der Herde ist die Mitwirkung des sich im Proöstrus oder im Östrus befindenden weiblichen Tieres entscheidend.

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Wie wird das Paarungsverhalten beim männlichen Tier ausgelöst?

Signale

- Hypotha- Mittel- Medulla Rücken- - lamus hirn oblog. mark - - - T  E2

(Extero-zeptive - Neuro Impulse Impulse ImpulseReize) transmitter Lordose- reflex

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Auslösung des Paarungsverhaltens beim männlichen Tier
  • durch Reize oder Stimuli
  • olfaktorisch: - Harn-, Vaginalschleimkosten, "Flehmen"
  • akustisch: - Brüllen (Kuh), Meckern (Ziege), Grunzen (Sau)
  • optisch oder visuell: - "Torbogenschema" (Büchelmann, 1950)
  • taktil: - Kopfauflegen aufs Becken, Belecken der Lendengegend, Stösse auf die Flanke, Beißen der Mähne, Laufschläge
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Vomeronasales Organ (VNO)
  • akzessorisches olfaktorisches Organ
  • besteht aus blind endenden Schläuchen, deren Öffnungen mit Nase- und Rachenhöhle in Verbindung stehen
  • das Lumen des VNO enthält olfaktorische Rezeptorzellen
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Sexualpheromone bei Mammalia

Beispiele:

Eber: 3-Androstenol und 5-Androstenon

(Moschus-ähnlicher Geschlechtsgeruch)

Mann: 5-Androst-16-en-3on

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Auslösung des Paarungsverhaltens beim männlichen Tier
  • durch Reize oder Stimuli
  • olfaktorisch: - Harn-, Vaginalschleimkosten, "Flehmen"
  • akustisch: - Brüllen (Kuh), Meckern (Ziege), Grunzen (Sau)
  • optisch oder visuell: - "Torbogenschema" (Büchelmann, 1950)
  • taktil: - Kopfauflegen aufs Becken, Belecken der Lendengegend, Stösse auf die Flanke, Beißen der Mähne, Laufschläge
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Auslösung des Paarungsverhaltens beim männlichen Tier
  • durch Reize oder Stimuli
  • olfaktorisch: - Harn-, Vaginalschleimkosten, "Flehmen"
  • akustisch: - Brüllen (Kuh), Meckern (Ziege), Grunzen (Sau)
  • optisch oder visuell: - "Torbogenschema" (Büchelmann, 1950)
  • taktil: - Kopfauflegen aufs Becken, Belecken der Lendengegend, Stösse auf die Flanke, Beißen der Mähne, Laufschläge
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Zu visuellen oder optischen Sinneseindrücken:
  • Ein wichtiger Schlüsselreiz für das paarungsbereite männliche Tier ist der Umriss des Hinterteiles des weiblichen Partners
  •   Büchelmann (1950): Torbogenschema (Torbogenreflex)

"Der Umriß des Hinterteiles ist eine Art Runddach

mit Stütze,ähnlich einem Torbogen."

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Auslösung des Paarungsverhaltens beim männlichen Tier
  • durch Reize oder Stimuli
  • olfaktorisch: - Harn-, Vaginalschleimkosten, "Flehmen"
  • akustisch: - Brüllen (Kuh), Meckern (Ziege), Grunzen (Sau)
  • optisch oder visuell: - "Torbogenschema" (Büchelmann, 1950)
  • taktil: - Kopfauflegen aufs Becken, Belecken der Lendengegend, Stösse auf die Flanke, Beißen der Mähne, Laufschläge
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Paarungsverhalten und Ablauf der sexuellen Reflexkette
  • Vorspiel Präkoitale Phasemit Versteifung und Ausschachten des Penis
  • Paarung Koitale Phasemit Aufsprung, Umklammerung, Suchbewegungen, Einführen des Penis, Friktionsbewegungen bzw. Nachstoß mit Ejakulation und Abstieg vom Paarungspartner
  •   Nachspiel Postkoitale Phasemit völliger Peniserschlaffung und Rückverlagerung in das Präputium
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Zur Ejakulationwie kommt sie zustande?

Modell: Bulle

  • vor allem Temperatursignale über Nervenendungen an der Penisspitze
  • Signale werden über einen Reflexbogen zum Erotisierungs- zentrum geleitet
  • von da aus werden Impulse geleitet

 zum Samenleiter  zur Harnröhre Ejakulation zu den Anhangsdrüsen

  • über N. iliohypogastricus  Kontraktionen der M. urethralis

ischiocavernosus und bulbospongiosus

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Einteilung der Vatertiere nach dem Ort des Spermaablegens
  • Scheidenbesamer: Bulle, Schafbock, Ziegenbock
  • Zervixbesamer: Hengst, Rüde
  •   Gebärmutterbesamer: Eber
  • Eileiterbesamer: Erpel
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Rind

Schaf

Schwein

Pferd

Mensch

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Einteilung des Deckvorganges nach der Ejakulationsweise
  • Einphasig (= Synchronabsamung)

- Bulle, Schafbock, Ziegenbock

  • Mehrphasig (= Asynchronabsamung)

- Hengst, Eber, Rüde

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Zum Absamvorgang
  • Zweck der sexuellen Stimulierung des abzusamenden Vatertieres
    • schnelles Absamen
    • Ejakulat mit hoher Spermiendichte
  • Maßnahmen
    • Vatertier zurückhalten (Bulle, Hengst)
    • sog. Blindsprung durchführen (Bulle, Bock)
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Mayors steps in sexual preparation resulting in transport of spermatozoa from the tail of the epidydimis into the pelvis urethra.
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Physiologie der Fortpflanzung

5.Semester (WS) 2005/06

Spermientransport im weiblichen Genitale bei landwirtschaftlichen Nutztieren

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Spermientransport im weiblichen Genitalebei landwirtschaftlichen Nutztieren

Grundsatz:

  • Voraussetzung für eine Befruchtung der Eizelle(n) ist vor allem, dass
  • befruchtungsfähigen Spermien sich in der Eileiterampullen befinden und zwar
    • in ausreichender Anzahl und
    • zum richtigen Zeitpunkt im Bezug auf Belegungs- bzw. Besamungszeitpunkt.
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Spermienablage und -transport
  • Durch wellenförmige Kontraktionen der Uterus gelangen die Samenzellen in den Befruchtungsort (überwiegend passiv).
  • Je nachdem wo die Spermien bei der Ejakulation deponiert werden, spielt die eigene Motilität eine wichtige Rolle.
  • Es werden drei Phasen des Samenzellentransportes unterschieden:
      • (1) initialer schneller Transport,(2) Besiedlung der Spermienreservoirs (vorwiegend aktiv),(3) langsame Ablösung und Transport der Spermien (vorwiegend aktiv).
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Phasen des Spermientransportes
  • Zu 1.
  • Er findet sofort nach der Belegung statt, nimmt 2 -.10 min in Anspruch,
  • die Mizellen des Zervikalschleims erleichtern das Eindringen der Spermien in die Zervikalkrypten,
  • Er wird durch die kontraktile Aktivität des Myometrium und Mesosalpinx gefördert.
  • Zu 2.
  • In den Zervikalkrypten herrscht ein Spermienfreundliches Milieu (Wiederkäuer, Mensch; Hund?)
  • Zu 3.
  • Die Spermien werden hauptsächlich durch retrograden Transport, Leukozyteninfiltration und Spermiophagie abgestoßen.
  • Immunologische Abwehrvorgänge sowie physiko-chemische und mechanische Barrieren können außerdem die Vorwärtsbeweglichkeit der Samenzellen verhindern.
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Seminalplasma
  • Während der Ejakulation werden die Spermien mit den Sekreten der Anhangdrüsen (Seminalplasma) gemischt
  • Das Seminalplasma dient als Nähr- und Transportsubstanz.
  • Die Sekretion der akzessorischen Geschlechtsdrüsen wird durch das Testosteron gesteuert.
  • Wichtige Sekretionsprodukte sind im Seminalplasma enthalten wie: - hohe Konzentrationen an: Askorbinsäure, Aminosäuren, Peptide, Proteine, Lipide, Fettsäuren, zahlreiche Enzyme - antimikrobielle Bestandteile: Immunoglobuline (IgA) - Hormone: Androgene, Prostaglandine, Östrogene, FSH, LH, Insulin, Prolaktin usw.
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Sekretvolumina der akzessorischen Geschlechtsdrüsen1

1nach Mann u. Lutwak-Mann (1981) u. Kolb (1984)

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Spermienanzahl: Ort der Ablage - Ort der Befruchtung
  • Von der großen Anzahl der Spermien, die beim Deckakt in die Fornix vaginae plaziert werden, gelangt nur ein sehr geringer Anteil in den Eileiter.
  • Beispiel Bulle: verloren gehen
      • an der Fornix vaginae: 1010 Samenzellen
      • im Uterus: 106 "
      • im kaudalen Isthmus: 104 "
      • in der Eileiterampulle 102 "
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Spermienreservoir im kaudalen Eileiteristhmus
  • Der kaudale Isthmus fungiert als Spermienreservoir bei
      • den Wiederkäuern
      • Pferd und Schwein
      • beim Hund: ? (Uterindrüsen als Spermienspeicher ?)
  • Aufgaben des Isthmus:
      • Selektion der intakten Spermien
      • Sicherstellung des Überlebens der Spermien
      • Kapazitation der Spermien
      • Begrenzung der Spermienzahl am Befruchtungsort
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Kapazitation und Akrosomreaktion
  • Kapazitation ist der Reifungsprozess der Spermien im weiblichen Genitaltrakt
  • Ejakulierte Spermien, obwohl sie befruchtungsfähig sind, müssen eine "Aktivierungsphase" durchlaufen, um die Eizelle befruchten zu können.
  • Es handelt sich um Veränderungen im Akrosom und um Veränderungen des Bewegungsmusters (Hyperaktivierung).
  • Die Dauer der Kapazitation hängt vom Intervall Insemination - Ovulation ab (beträgt einige Stunden).
  • Kapazitierte Spermien sind kurzlebig und instabil  Transport zur Ampulle und Befruchtung müssen unmittelbar erfolgen.
  • Nur in kapazitierten Spermien wird durch Kontakt mit der Zona pellucida die Akrosomreaktion ausgelöst.
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Postcapacitation sequence of events leading to fertilization and pronuclei formation

Hyperactive motility

Binding to zona pellucida

Acrosomal reaction

Penetration of zona pellucida

Sperm-oocyte membran fusion

Sperm engulfed

Decondensation of sperm nucleus

Formation of male pronucleus

ad