• Plemnik (spermatozoid) –haploidalna komórka rozrodcza wytwarzana przez gonadę osobnika płci męskiej służąca do rozmnażania

płciowego.

• Plemnik powstaje w wieloetapowym procesie spermatogenezy określanym często jako cykl spermatogenetyczny. Jest to proces zróżnicowany gatunkowo i trwa odpowiednio:

• u buhaja 60 dni

• u ogiera 55 dni

• u tryka 50 dni

• u królika 45 dni

• u knura 40 dni

• u mężczyzn 75 dni

Plemniki występują zarówno u zwierząt, jak i u roślin,

choć różnią się budową.

Wielkość plemników nie zależy od wielkości ciała zwierząt.

U zwierząt powierzchnia plemnika łącznie z witką

wynosi średnio 200 µm2 (śr. 50-80 µm2 )

-buhaj 72 µm ogier 70 µm

długość plemników ssaków w zależności od gatunku waha się:

- od 40 µm u waleni

- do 250 µm u niektórych chrząszczy

- ok. 50–60 µm u człowieka.

• Zwierzęce plemniki kształtem przypominają przeważnie wiciowca.

• otoczone są błoną komórkową, która wykazuje niejednakowy stopień przylegania do wewnętrznych osłonek i struktur. Najbardziej jest ona związana z okolicą tylnej części główki oraz okolicą pierścienia Jensena.

• Są komórkami o bardzo silnie zredukowanej cytoplazmie.

W ogólnej budowie plemnika wyróżniamy dwa podstawowe elementy:

• Główkę

• Wstawkę

• Witkę

Plemnik ssaka:

1. akrosom

2. główka

3. jądro komórkowe

4. wstawka z włóknem osiowym zawierająca mitochondrium

5. witka

Główka plemnika

• U większości zwierząt główka plemnika jest owalna, wydłużona i mniej lub bardziej dwubocznie symetryczna - kształt spłaszczonej łopatki

• Wielkość jej zależy od gatunku zwierzęcia np. u buhaja 8 µm (wykazano, ze istnieje współzależność pomiędzy wielkością główki a płodnością samca)

• Zawiera materiał genetyczny

• Główka plemnika składa się z:

• jądra komórkowego z otoczką jądrową,

• błon otaczających (b. cytoplazmatycznej, b. akrosomalnej zewnętrznej i wewnętrznej)

• Akrosomu i materiału podakrosomalnego (perforatorium),

• czapeczki (osłonki) tylnej pozajądrowej

• zagłębienia implantacyjnego - stawowego

Jądro komórkowe

– jest owalnie wydłużone i spłaszczone,

– zbudowane z zagęszczonej, odpornej na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych ciemnej masy chromatyny, w skład której wchodzą haploidalne chromosomy, których nie można odróżnić od siebie

– na przednią część jądra nałożona jest osłonka w postaci warstw okrywających – tzw. akrosom

Akrosom

– okrywa przednią część jądra - błona akrosomalna zewnętrzna i wewnętrzna.

– na przedzie główki akrosom tworzy zagięty fałd - krawędź szczytową dalej cieńsza część akrosomu obejmująca środkową partię główki. W tej części błona wewnętrzna i zewnętrzna akrosomu zbiegają się razem.

– zawiera enzymy umożliwiające plemnikowi wniknięcie do komórki jajowej: w pęcherzykach - hialuronidazę, neuraminidazę i kwaśną fosfatazę; w b. wewnętrznej akrosomu- zonalizynę i proakrozynę - enzym proteolityczny.

Czapeczka tylna (pozajądrowa) – pokrywa tylną część jądra komórkowego

• Proces łączenia się plemnika z komórką

jajową rozpoczyna się od kontaktu tylnej czapeczki z powierzchnią komórki jajowej

Witka plemnika

• jest najdłuższą część plemnika

Wyróżniamy nst. elementy witki:

- szyjkę- odcinek umocowania witki,

- wstawkę,

- część główną,

- część końcową

- Długość witki jest również zróżnicowana gatunkowo, np. u buhaja 64 µm

(szyjka-1, wstawka-10, witka -53)

Szyjka (odcinek umocowania witki)

• Ma kształt przypominający główkę kości ramiennej wchodzącej w panewkę stawową, stąd nazwa zagłębienie stawowe czy zagłębienie implantacyjne.

• Składa się z centrioli i zespołu organelli, od których rozpoczynają się struktury włókienkowe biegnące przez całą niemal witkę.

• Na wysuniętej ku główce powierzchni „stawowej” wyróżnia się zbitą strukturę –płytkę podstawową

• Główne wzniesienie szyjki utworzone jest przez centriolę bliższą, która przedstawia się jako cylindryczne wydrążenie przebiegające nieco ukośnie w stosunku do podłużnej osi, a zgodnie z kierunkiem spłaszczenia główki. W centrioli widać na przekrojach 9 składowych cylindrycznych struktur z których każda ma 3 małe otworki (rurki)

• dalszym składnikiem szyjki są dwa słupy (pnie) leżące po bokach centrioli. Wykazują poprzeczne prążkowanie oraz rozszerzenie określane jako płytki przyczepu

• centriola bliższa, na której zawieszone jest włókno osiowe.?

Wstawka(część środkowa tzw. mitochondrialna)

– wyróżnia się w niej układ włókien ułożony w sposób charakterystyczny dla wszystkich gatunków tworzący system 2+9+9 otoczony spiralnie układającymi się mitochondriami.

– W przedniej części wstawki układają się one w wydłużone zwoje tworząc tzw. część wstępującą spirali. Dalsze okalają cały układ włókien tworząc 70-100 zwojów. Liczba mitochondriów i skrętów spirali jest odmienna u różnych gatunków zwierząt

– Na końcowym odcinku spirali mitochondrialnej znajduje się pierścień Jensena – pierścień zamykający (zbita struktura wykazująca na przekroju podłużnym kształt 2 równoramiennych trójkątów).

– W skład układu włókien wchodzi włókno osiowe, oraz zespół grubych włókien zewnętrznych.

– włókno osiowe złożone jest z 2-ch mikrotubul środkowych (rurki pojedyncze) otoczonych 9-cioma obwodowymi mikrotubulami podwójnymi (dwuruki), (mają one białka kurczliwe spermiozyne i flaktyne), wszystkie te włókna otoczone są jeszcze przez zespół zewnętrzny 9-ciu włókien grubych obwodowych, w których wyróżniamy trzy jednostki duże (1, 5, 6), trzy średniej wielkości (4, 7, 9) i trzy włókna najmniejsze (2, 3, 8). W dalszym przebiegu włókien grubych obserwuje się ich zmniejszanie i zanikanie

– Włókno osiowe przebiega przez wstawkę, część główną witki i jej część końcową.

– Przemiany biochemiczne w mitochondriach (metabolizm i oddychanie ) spowodowane aktywnością licznych enzymów (spermiozyna, flaktyna) i transaminaz (AST i ALT) powodują, że plemniki mogą się poruszać

Część Głowna witki

• W części głównej liczba włókien grubych zmniejsza się a włókno osiowe utrzymuje się na całej długości.

• Jako pierwsze zanikają włókna 3 i 8 później 4 i 7, 2 i

9 a następnie 5, 6 i 1. Na końcu tej części zostaje para mikrotubul środkowych i zespół obwodowych mikrotubul podwójnych.

• Układ włókien otoczony jest błoną (osłonką) włóknistą biorącą początek na pierścieniu Jansena , która kończy się w pobliżu końca witki, ale nie okrywa jej części końcowej.

Część końcowa witki

• zapoczątkowana jest w miejscu zaniknięcia błony włóknistej

• w tym miejscu witka ma tylko 11 mikrotubul włókna osiowego (2+9)

• przy końcu tego odcinka mikrotubule zespołu obwodowego nie mają już wyglądu dwururek – są koliste.

• Ich układ staje się przypadkowy a liczba mikrotubul zmniejsza się aż do zaniknięcia ostatniej.

• Część końcowa witki otoczona jest przez błonę komórkową (cytoplazmatyczną) wykazującą ciągłość na powierzchni całego plemnika

Zapłodnienie

- połączenie komórki jajowej z plemnikiem.

Stanowi początek rozwoju zarodka, a dalej młodego organizmu

- zdolność komórki jajowej do zapłodnienia jest relatywnie krótka, tzn. po 10-12 godz. może ją nieodwracalnie utracić

Transport plemnika (czynny) do miejsca zapłodnienia

•Zachodzi przy udziale:

- skurczów mięśniówki macicy wywołanych m.in. działaniem hormonów steroidowych np. estrogenów oraz wydzielanie oksytocyny (z podwzgórza na wskutek działania bodźców kopulacyjnych) oraz PGF2α

- ruchów własnych plemnika

- ruchów rzęsek nabłonka błony śluzowej w jajowodzie

(zwłaszcza w cieśni)

Plemniki zatrzymywane są:

• przy unasiennianiu dopochwowym (krowa, owca, królica) - w szyjce

• przy unasiennianiu domacicznym (klacz, świnia, suka) – w cieśni

• po 6-8 godz. po inseminacji u bydła i owiec obserwuje się plemniki zdolne do zapłodnienia w cieśni jajowodu (tam są magazynowane stanie anabiozy)

• plemniki wadliwe, niezdolne z różnych przyczyn do pokonania kanału szyjki zostają wydalone na zewnątrz dróg rodnych samicy

Kapacytacja

- to proces przygotowania plemnika do zapłodnienia, uaktywnienia go w wyniku zetknięcia się z wydzieliną błon śluzowych macicy i cieśni jajowodu

- proces ten może trwać od 2 do 8 godz.:

- u buhaja 6-8 godz.

- tryka 1-1,5

- knura 5-6

W wyniku procesu kapacytacji plemnik uzyskuje:

• dużą aktywność ruchową- staje się hiperaktywny

• zmianę ruchu z postępowego na nieregularny, krzywoliniowy

• następują strukturalne i topograficzne zmiany w rozmieszczeniu białek błonowych (stopniowe odsłonięcie miejsc receptorowych w plazmolemmie)

• zdolność kontaktu z wieńcem promienistym a następnie z osłonką przejrzystą

• Ostatni etap kapacytacji wymaga do prawidłowego przebiegu m.in..: jonów Ca, K, Mg, Zn

Polispermia

• Polispermia patologiczna – występuje u ssaków, jest wynikiem zapłodnienia starych komórek jajowych, np.: u kobiety, gdy dwa plemniki biorą udział w zapłonieniu. Powstaje wówczas zarodek triploialny (69 chromosomów), a zjawisko to nazywamy dyspermią. Zarodki takie szybko obumierają

• Polispermia fizjologiczna – jest częściową modyfikacją monospermii, gdyż istniejące mechanizmy zapobiegają łączeniu się nadliczbowych jąder żeńskich i męskich. Występuje u kręgowców, np.: ptaków, płazów ogoniastych, gadów

Mechanizm zapłodnienia

Obejmuje kilka istotnych procesów:

 Proce kapacytacji (reakcja kapacytacji)

 Reakcja akrosomalna – obejmująca:

- przenikanie plemników przez komórki wieńca promienistego

- penetrację osłonki przejrzystej

- fuzję plemnika z komórką jajową

- aktywację oocytu

 blok przeciw polispermii wraz z reakcją korową i osłonki przejrzystej

 Tworzenie się przedjądrzy: męskiego i żeńskiego

 Łączenie się przedjądrzy i powstanie zygoty.

Płodność samca

jest wypadkową działania wielu składowych czynników egzo- i endogennych prowadzących do zaburzeń procesów spermatogenezy i spermiogenezy (przekształcenie spermatyd w plemniki), w efekcie których dochodzi do przejściowego lub trwałego obniżenia wartości biologicznej nasienia i jego zdolności zapładniającej.

Nasienie ssaków

• Nasienie (sperma ) składa się z plemników (część morfotyczna) oraz części płynnej (wydzieliny jądra – czyli wydzieliny nabłonków wyścielających drogi wyprowadzające plemniki

i wydzieliny dodatkowych gruczołów płciowych) zwanej plazmą lub osoczem nasienia.

• Ostateczny skład plazmy zależy od:

- stopnia rozwoju poszczególnych gruczołów płciowych dodatkowych

- udziału w nim wydzielin z poszczególnych narządów ukł. rozrodczego.

Wydzieliny gruczołów dodatkowych

• 50% gruczołów pęcherzykowych

• 25% gruczołów opuszkowo – cewkowych

• 7 % najądrzy

• 5% gruczołu krokowego

• 13% stanowią plemniki

Kryteria oceny nasienia:

 Ocena wstępna – badanie makroskopowe

- frakcje

- objętość

- właściwości fizyczne

- wszelkie zanieczyszczenia nasienia

- osad plemników

 Ocena wstępna – badanie mikroskopowe

- ocena odsetka plemników o ruchu prawidłowym

 Badanie uzupełniające

- koncentracja plemników w jednostce objętości

- morfologia plemników

- komputerowa ocena jakości nasienia

- badanie cytologiczne III frakcji ejakulatu

- badanie bakteriologiczne nasienia

- badanie biochemiczne

Objętość ejakulatu.

Właściwości fizyko – chemiczne nasienia.

Koncentracja plemników.

Ogólna liczba w ejakulacie.

Ruchy plemników.

Badania dodatkowe: ocena morfologiczna plemników, próby przeżywalności, badania bakteriologiczne.

Ejakulat – to nasienie pochodzące z jednego wytrysku.

Ejakulat możemy podzielić na 3 frakcje:

I.Przednasienną – zawierającą wydzieliny dodatkowych gruczołów płciowych (prostaty i gruczołów cewkowych) z domieszką nabłonków, moczu, bakterii, niewielkie ilości białka, plemników; mającą konsystencję wodnistą o barwie klarownej lub mętnej

II.Bogatą w plemniki o konsystencji wodnisto-mlecznej lub mlecznej

III.Ponasienną - stanowiącą największą część ejakulatu i decydującą o jego objętości (wydzielina gruczołów pęcherzykowych z dużą zawartością fruktozy i kwasu cytrynowego)

Objętość ejakulatu zależy od:

• wielkości zwierzęcia

• wielkości prostaty

• wieku

• częstotliwości eksploatacji płciowej

• stopnia erotyzacji samca

• głównie od objętości III frakcji nasienia

• Objętość nasienia w jednym wytrysku jest różna u poszczególnych gatunków zwierząt, ale dość stała dla gatunku.

Zmniejszenie objętości obserwuje się przy:

- rozroście cystowatym prostaty

- zapaleniach i innych chorobach jąder

- zapaleniach dróg wyprowadzających nasienie

- przy słabym libido

Objętość ejakulatu u poszczególnych zwierząt:

 buhaj 4-5 ml

 knur 40-250 ml

 ogier 70 ml

 tryk 1-2 ml

Barwa nasienia

• Barwa pełnego ejakulatu jest uzależniona od:

- objętości III frakcji nasienia,

- koncentracji plemników w jednostce objętości,

- obecności innych elementów komórkowych w nasieniu

• Barwa nasienia jest zazwyczaj biaława lub kremowa z odcieniem od szarego do żółtego.

Barwy patologiczne nasienia to:

- Zielona, świadcząca o obecności wydzieliny ropnej

- Czerwona lub różowa – świadczy o obecności krwi (krwawienia z cewki moczowej, ciał jamistych, zapalenie prostaty, czasem po abstynencji seksualnej)

- Żółta – domieszka moczu

- Brązowa – krew lub zanieczyszczenia

Konsystencja

Określenie właściwej konsystencji jest trudne.

Najczęściej nasienie zawierające 1 mln plemników w cm3 jest śmietankowate, przechodzi w konsystencję mleka przy koncentracji 200-500 mln\cm3.

Konsystencja wodnista wskazuje na zwiększoną zawartość wydzieliny dodatkowych gruczołów płciowych.

Konsystencja:

Buhaj

• śmietankowate,

• o konsystencji mleka

Ogier

• od wodnistej do śluzowatej z powodu obecności galaretowatego materiału wydzielanego w pęcherzykach nasiennych o charakterze bakteriostatycznym

Zapach:

Buhaj

• woń zbliżona do zapachu mleka krowiego. Wszelkie odchylenia wynikają z domieszki moczu.

• przy dużej ilości zanieczyszczeń czy obecności ropy może pojawić się zapach gnilny.

Ogier

• zapach zbliżony do woni potu końskiego.

Przezroczystość

• cecha związana z koncentracją plemników, wykorzystywana przy badaniu gęstości nasienia

• pomiary nefelometryczne wykazały, że zdolność odbijania światła wzrasta w miarę zwiększania się %

dojrzałych plemników, może to być związane z mniejszą zawartością wody w otoczce lipidowej plemnika. Widoczne jest wówczas charakterystyczne

„świecenie” w ciemnym polu widzenia.

Lepkość

Jednostką lepkości dynamicznej jest Puaz (P), cp (centypuaz)= 10-2P

Buhaj

• Jeżeli przyjmiemy lepkość wody za 1 to lepkość plemników waha się od 1,76 przy 80 tys. plemników w

1mm³ do 10,52 przy 2260 tys./mm³

• Wraz z wzrostem lepkości nasienia zmniejsza się prędkość ruchów plemników.

Ogier

• Lepkość nasienia wynosi średnio 1,9 i nie zależy od objętości ejakulatu i koncentracji plemników.

• Wykazuje dużą zmienność w zależności od udziału frakcji śluzowo galaretowatej.

Masa właściwa (gęstość)

g/l=10-12 g/10-4ml

• gęstość nasienia buhaja wynosi śr. 1,034 a każde obniżenie tej wartości jest spowodowane niewielką koncentracją plemników oraz złą ich jakością

• masa właściwa nasienia jest zbliżona do osocza krwi,

• masa właściwa plemników (1,28) jest znacznie wyższa niż erytrocytów (1,1) i innych komórek ciała

• plemniki w najądrzu (1.12) mają mniejszą gęstość niż w ejakulacie (1.33)

• gęstość plemnika wzrasta w miarę jego dojrzewania i starzenia się.

• zwiększenie gęstości plemnika jest spowodowane wzrostem gęstości tylko jego główki.

• masa właściwa (gęstość) plemnika ogiera wynosi średnio 1,014.

• Gęstość nasienia zależy od koncentracji

plemników w osoczu nasienia jest różna u poszczególnych gatunków zwierząt np.

• Tryk 2 miliony/mm3

• Buhaj 1miliony/mm3

• Ogier 120000/mm3

• Knur 100000/mm3

Punkt zamarzania:

• Przy szybkim ochłodzeniu plemników do 0°C może wystąpić tzw. wstrząs chłodowy czyli nieodwracalna utrata ruchliwości. Związane jest to z przesunięciem w koncentracji kationów między osoczem a plemnikami. Zachodzi wówczas akumulacja Na i Ca w plemnikach, zaś utrata K i Mg.

• Przy powolnym ochładzaniu nawet do -194 °C (temp. ciekłego azotu), osiągaj one stan anabiozy (uśpienia) po czym można je wykorzystać do inseminacji

Odczyn

• prawidłowe nasienie buhaja wykazuje przedział wahań pH od

6,30 do 7,35

• pierwszy ejakulat ma odczyn nieco niższy (6,65) niż drugi

(6,78)

• podwyższenie pH nasienia do 7,0 świadczy o stanach zapalnych gruczołów pęcherzykowych

• przy niepełnej ejakulacji i dużej domieszce wydzielin gruczołów dodatkowych pH może nawet osiągnąć (7,50 – 8,24), ale ma to jednak charakter zwykle przejściowy

Odczyn (pH)

Buhaj

• Przedział 6,3-7,35

Ogier

• odczyn słabo alkaliczny i wynosić średnio 7,33

• u samców tego gatunku występuje zależność między odczynem, a odsetkiem plemników wykazujących ruch postępowy.

Badanie bakteriologiczne nasienia:

Badania tego typu należy przeprowadzić przed rozpoczęciem sezonu kopulacyjnego i po jego zakończeniu. Ze względów ekonomicznych często badania tego typu są zaniechane.

Badania bakteriologiczne przeprowadza się z wykorzystaniem pożywek stałych i płynnych. Nasienie od zdrowego samca powinno być wolne od tego typu zanieczyszczeń. Fakt posiadania dobrego nasienia powinien być potwierdzony dwoma rodzajami postępowania:

1. Ocena co najmniej dwóch ejakulatów pozyskanych w odstępstwie jednej godziny

2. Ocena co najmniej dwóch ejakulatów pozyskanych w odstępstwiejednej godziny oraz ocena pojedynczych ejakulatów w okresie tygodnia.

W rozmazach nasienia buhaja obok plemników spotyka się często inne elementy:

• Komórki nabłonka plemnikotwórczego (pojawiają się często przy daleko posuniętej degeneracji jąder.

• Krwinki czerwone (przy skaleczeniu prącia)

• Krwinki białe (stanowią informacje o procesie zapalnym w narządzie rozrodczym)

Koncentracja plemników w ejakulacie:

 Buhaj 1000ml x 106

 Knur 100 x 106

 Tryk 3000 x 106

 Ogier 100 x 106

 Pies 80 x 106

Koncentracja plemników zależy m.in.:

- Od pory roku

- Okresu od ostatniej ejakulacji

- Indywidualnych cech samca

- Spada wraz z przedłużaniem się pobudzenia płciowego

Ogólna liczba plemników:

Ogólną liczbę plemników w ejakulacie oblicza się z objętości (bez śluzu) i koncentracji plemników. Zależy u wszystkich zwierząt m.in. od stanu i rozwoju jąder, eksploatacji, czy samego wieku. Całkowita liczba plemników w ejakulacie np. ogiera – 4-6mld plemników. Oznaczenie tego parametru jest ważne przy ocenie skuteczności unasiennienia. Przy kryciu naturalnym klaczy powinno być:

- Min 500 prawidłowych plemników

- Przy sztucznym 100mln prawidłowych plemników

Ruchy plemników:

1. Prawidłowe

 Torpedowy

 Prostolinijny (po linii prostej)

 Obrotowy (całego plemnika)

 Ślimakowaty witki

2. Nieprawidłowa

 Krążący (C), zegarowy (H)

 Wsteczny (R)

 Oscylujący (w miejscu) – (O)

Ocenę ruchu i prędkości przemieszczania się

plemników przeprowadza się z wykorzystaniem spermatkinezografii. Główki plemników odbijając się na błonie fotograficznej zostawiają jasny ślad. Z kształtu tych śladów przeprowadza się odczyt rodzaju ruchu, zaś pomiar przebytej drogi w określonym czasie pozwala na wyliczenie ich prędkości.

Szybkość ruchu plemników zależy od:

• Temperatury – nasienie świeże – 32 0 C

• Ciśnienia osmotycznego

• Odczynu (pH)

• Aktywności enzymatycznej

• Sposobu przechowywania

• Plemniki w świeżym nasieniu np. u ogiera poruszają się z prędkością ok.. 51um/s

Ruchliwość plemników – odsetek plemników poruszających się ruchem postępowym może być oceniana:

• w mikroskopie kontrastowo-fazowy

• w mikroskopie świetlnym

• (należy pamiętać o zachowaniu temp.38 0C materiałów które mają kontakt z nasieniem)

Odsetek plemników ruchliwych w ejakulacie:

• u buhaja – 60-80%

• u tryka 60-80%

• u ogiera 40-60%

• u knura 50-60%

• u kocura 78% (pob. na sztuczną pochwę), 60% (metoda elektrstymulacji)

• u psa 70%

Osłabienie aktywności ruchowej może wynikać z :

• zanieczyszczenia nasienia:

- wodą

- moczem

- krwią,

- środkami poślizgowymi

• zbyt długą abstynencją seksualną

• zbyt niską temperaturą

• przy chorobach ogólnych w tym zakaźnych (bruceloza)

• aglutynacją plemników – występującą zwykle przy chorobach zakaźnych

Ruchliwość plemników

• Ruch plemników ocenia się pod mikroskopem, przy czym początkowo obserwuje się nasienie pod małym powiększeniem, a następnie przechodzi do coraz dokładniejszych badań.

Ocena ruchu indywidualnego

• Ocenę przeprowadza się pod powiększeniem ok. 200X w warstwie nasienia grubości 5µm. Polega ona na szacunkowym określaniu (w%) ilości plemników o ruchu postępowym. Przyjęto pięciostopniową skalę oceny plemników o ruchu postępowym.

1. 1 -20%

2. 20-40%

3. 40-60%

4. 60-80%

5. 80-100%

• Brak ruchu oznacza się literą N (necrospermia)

Skład chemiczny nasienia

W osoczu nasienia samców występują inne związki, których odpowiedni poziom w ejakulacie warunkuje fizjologiczne funkcje gruczołów płciowych dodatkowych:

Glicerofosfocholina (GPC)

Ergotioneina (EGT)

Kwas L- askorbinowy

Kwas cytrynowy

Kwas sjalowy

Glicerofosfocholina (GPC) –

produkowana zarówno w bańkach nasieniowodu i najądrzu. Pełni istotną role w stabilizacji błon lipidowych plemnika, ale także może stanowić materiał energetyczny dla plemników w drogach rodnych samicy.

Ergotioneina (EGT) (pochodna histydyny) – występuje w nasieniu knura i ogiera. Wskaźnik czynnościowy bańki nasieniowodu ogiera. Funkcja jej jest związana z ochroną plemników przed utlenieniem w czasie przesuwania ich w drogach wyprowadzających samca i drogach rodnych samicy.

Kwas L- askorbinowy – występuje w nasieniu buhaja i tryka pełniąc funkcję podobną do ergotionetiny.

• Kwas cytrynowy – jest składnikiem układu buforowego nasienia samca

• Kwas sjalowy – obecny w plemnikach buhaja, nadaje mu specyficzny ujemny ładunek elektryczny.

Procesy metaboliczne plemników mogą zachodzić w warunkach:

• tlenowych (bydło, owce, króliki)

• beztlenowych (konie, świnie, psy)

• substraty tlenowe: fruktoza- powstaje kwas mlekowy

• substraty beztlenowe: kwas mlekowy, pirogronowy, octowy, glicerol, sorbitol

Skład mineralny nasienia:

• Jony sodu

• Jony potasu

• Jony magnezu

• Jony wapnia

• Chlorki

• Jony cynku – pełnią funkcję ochronną przed jonami kadmu

Obecne są także i inne substancje:

• Transaminazy- ALT, AST – wykazują pewną współzależność z ruchliwością plemników, AST - uznany jako marker wartości reprodukcyjnych samców

• Śladowe ilości witamin z grupy B

Wady plemników

Ocena szacunkowa

• Najważniejszym warunkiem prawidłowej oceny nasienia jest badanie go w środowisku najbardziej zbliżonym do naturalnego. Zasadniczymi czynnikami zapewniającymi takie warunki to:

• a) odpowiednia grubość badanego nasienia

• b) właściwa temperatura

• c) określone stężenie jonów wodorowych

Wady morfologiczne plemników

• Są to nieprawidłowości w budowie morfologicznej

• Dawniej klasyfikowano je na pierwotne, będące następstwem procesów patologicznych w jądrach (w czasie spermatogenezy) i wtórne, które prawdopodobnie powstały po wykształceniu się plemnika i opuszczeniu jądra

• Obecnie w Polsce wyróżnia się wady:

– główne - nieprawidłowości morfologiczne następujące w procesie spermatogenezy (są skorelowane z płodnością samca)

– podrzędne - nieprawidłowości morfologiczne powstałe w drogach wyprowadzających nasienie lub poza organizmem zwierzęcia (mniejsze znaczenie dla płodności samca)

Klasyfikacja oraz liczenie plemników prawidłowych i zmienionych

• Każdy gatunek zwierząt cechuje charakterystyczny wygląd plemników, różne też bywają rodzaje i liczby plemników zmienionych. Trzeba zawsze o tym pamiętać przystępując do badań morfologicznych nasienia.

• Klasyfikacja plemników na prawidłowe (formy normalne) oraz zmienione

(formy patologiczne) stanowi najbardziej istotną część badania morfologicznego. Systemy oceny ulegają przy tym stałej ewolucji w miarę usprawniania metod badawczych, a zwłaszcza od czasu poznanie ultrastruktury plemnika i niektórych jego nieprawidłowych postaci.

• Przy podziale plemników na prawidłowe i zmienione stosuje się schemat oparty na rozróżnianiu plemników na w pełni wykształcone w procesie

spermatogenezy i spermiogenezy, z których część nie wykazuje żadnych zmian (formy normalne, N) oraz na uległe działaniu jakiś późniejszych czynników (formy zmienione wtórnie, W). Plemniki, które nie zostały w pełni wykształcone, są zaliczone do grupy osobnej (formy zmienione pierwotnie, P).

• Dalszy podział plemników ze zmianami wtórnymi opera się na przypuszczalnym stopniu uszkodzenia (z kroplami protoplazmy, pętle, złamania, zlepienia). Plemniki zmienione pierwotnie dzielone są wg zmian w wykształceniu główki, wstawki i części głównej witki oraz zmian dotyczących całego plemnika.

Proponowany wzór oceny morfologicznej plemników na podstawie zmian istotnych dla płodności (wg Bloma, 1971)

• Wady główne:

• 1. Plemnik niedorozwinięty (witka)

• 2. Plemnik podwójny (główka; wstawka z resztą witki)

• 3.Plemniki „guzowaty” (akrosom)

• 4. Plemnik bez głowy

• 5. Diadem główki

• 6. Gruszkowata główka

• 7. Zwężona główka u podstawy

• 8. Zatarty kontur główki

• 9. Mała nieprawidłowa główka

• 10. Luźne nieprawidłowe główki

• 11. „Korkociąg” wstawki

• 12. Inne wady wstawki

• 13. Krople bliższe wstawki

• 14. Niby kropla wstawki

• 15. Silnie zapętlona sitka (wada Daga)

• 16. Odosiowa główka

Proponowany wzór oceny morfologicznej plemników na podstawie zmian istotnych dla płodności (wg Bloma, 1971)c.d.

• Wady podrzędne

• 1. Zwężone główki

• 2. Małe normalne główki

• 3. Krótkie, szerokie główki; główki olbrzymy

• 4. Luźne normalne główki

• 5. Oddzielone czapeczki

• 6. Kropla dalsza wstawki

• 7. Pojedyncze pętle witki

• 8 Pętle na końcu witki

Zlepianie się (aglutynacja)plemników

• Aglutynacja plemników może występować w nasieniu świeżym i w rozcieńczonym.

• Zjawisko to polega na zlepianiu się plemników w większe lub mniejsze skupienia. Stopień aglutynacji określa liczba i wielkość skupień plemników. Rozróżnia się aglutynację pojedynczą (plemniki zlepiają się po dwa) i gwiaździstą (tworzą się większe skupienia), a jej stopień określa według skali:

• A – słaba aglutynacja

• AA – średnia aglutynacja

• AAA – silna aglutynacja

Gęstość nasienia

• Ocenę szacunkową gęstości nasienia przeprowadza się po unieruchomieniu plemników (dlatego nasienie umieszcza się na zimnym szkiełku), w warstwie grubości 50µm; obserwacja przy 200X powiększeniu.

• Ustalono 3-stopniową skale oceny szacunkowej (wg Bloma):

• R (rarum) – nasienie rzadkie, plemniki leżą oddalone od siebie o długość witki lub większą.

• SD (semidensum) – nasienie średnie gęste, plemniki leżą bliżej siebie niż odległość połowy witki.

• D (densum) – nasienie gęste, plemniki leżą bliżej siebie niż na odległość jednej witki.

• Przy ocenie nasienia tryka zachodzi często konieczność wprowadzenia dodatkowego stopnia DD (densissimum) – bardzo gęste.

Nie prawidłowości w budowie plemnika

• Najczęściej spotykaną nieprawidłowością są luźne główki, następnie zwinięte witki i odłamane szyjki (zmiany te są o charakterze wtórnym). Występowanie zwężonych główek i zgrubiałych wstawek jest również częste. Natomiast inne zmiany główek oraz nitkowate wstawki pojawiają się rzadko (zmienione pierwotnie).

RODZAJE INSEMINACJI

Wyróżniamy dwa rodzaje inseminacji:

• nieinwazyjna- przez naturalny kanał rodny wprowadzamy nasienie do macicy lub dopochwowo

• inwazyjna- chirurgiczna (po uprzedniej laparotomii lub metoda laparoskopowego wprowadzenia nasienia do macicy np. u suk, owiec)

Plan badania inseminacyjnego samic zwierząt domowych:

1. Opis zwierzęcia;

gatunek, rasa, wiek, umaszczenie, oznakowanie identyfikacyjne.

2. Wywiad;

- pochodzenie zwierzęcia i jego okres posiadania

-warunki żywienia, pielęgnacji i utrzymania samicy

- w przypadku krów czy samica nie pochodzi z ciąży bliźniaczej różnopłciowej

- dane dotyczące czasu trwania, przebiegu i zejścia dotychczasowych ciąży, porodów, okresów poporodowych ze szczególnym uwzględnieniem ostatniej ciąży, charakter, długość występowania lochii po porodzie, łożysko, czas w jakim pojawiła się pierwsza ruja po porodzie

- dane dotyczące rui; czas trwania, nasilenie zewnętrznych objawów, powtarzanie rui, ewentualny brak rui, ciche ruje, nieregularności w cyklu rujowym, czas w jakim zostały zaobserwowane zewnętrzne objawy obecności rui

- ile razy samica była inseminowana i w którym okresie rui, czy stosowano reinseminację ( powtórzenie inseminacji w czasie tej samej rui ); czy do inseminacji ponownych używano nasienia tego samego samca, jeśli tak to ile razy

- dane dotyczące zabiegu inseminacji, przez kogo wykonywana, technika unasienniania, miejsce deponowania nasienia, czy stosowane nasienie wcześniej było rozmrożone, czy posiada odpowiedni atest

- czy właściciel w okresie międzyrujowym zauważył wypływy z dróg rodnych, jeśli tak to jakiego charakteru, jego obfitość konsystencja i barwa; w przypadku krów jałówek czy po rui było obserwowane krwawienie z dróg rodnych

Metody pobierania nasienia od samców zwierząt domowych

Cele :

-aby pozyskać nasienie dobrej jakości i użyć go do inseminacji samic –w celach diagnostycznych-aby zbadać samca jego zdolność do rozrodu

BUHAJ

1. Sztuczna pochwa

• -rodzaje:

- model radziecki składa się z ebonitowego lub z twardej gumy cylindra zewnętrznego

-model duński podobna budowa tylko że krótszy 42cm

• Wkładka wewnętrzna , która z jednej strony jest gładka a z drugiej karbowana

• Wkładkę wywija się i przymocowuje na obu końcach specjalnymi pierścieniami, aby w trakcie zabiegu nie zsunęła się

• Do tego dodaje się jeszcze lejek łączący na końcu którego przymocowane jest naczynie na nasienie

• Na tak przygotowaną pochwę dodaje się jeszcze mankiet zewnętrzny utrzymuje on stałą temperaturę i chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi

• W cylindrze zewnętrznym jest zawór powietrzno wodny do którego wlewa się około

300ml wody o temperaturze55-60C, następnie resztę dopełnia się powietrzem aby ściany wkładki wewnętrznej zeszły się ze sobą i przednią część pochwy wewnętrznej nawilża się specjalnym żelem nie plemnikobójczym

• Naczynie na nasienie składa się z dwóch pojemników w jednym znajduje się nasienie a drugie jest wypełnione wodą tworzy to płaszcz wodny, który chroni plemnik przed szokiem termicznym

• Do tak przygotowanej pochwy pobiera się nasienie do buhaja podchodzi się z prawej strony i pobiera albo na podstawkę lub na latująca się krowę.Lewą rękę chwytamy u podstawy prącia przez napletek i kierujemy prącie do sztucznej pochwy.

2. Przez masaż dodatkowych gruczołów płciowych pęcherzykowych wkładamy rękę do prostnicy i masujemy od części dalszych do ujścia .Po około 2-5 min z napletka powinien wpływać przejrzysty płyn i wtedy masujemy bańki nasieniowodu.

3. Elektroejakulacja: najczęściej stosowana metoda pozyskiwania nasienia u tryka

• Może być też stosowana u buhaja i knura

• Używana jest do tego pojedyncza sonda rektalna z elektrodami w postaci pierścieni ma ona w swej budowie jeszcze transformator i opornicę suwakową którą reguluje się natężenie prądu

• Przygotowanie samca:

- unieruchomienie z trykiem nie ma problemów, gorzej u innych

- wygarniamy kał z prostnicy i robimy lewatywę3-5proc r-r NaOH

- płukanie worka napletkowego roztworem antyseptycznym a nastepnie płynem fizjologicznym

• Potem sondę wkładamy do odbytu na głębokość 20-30 cm od odbytu, a druga osoba ze zbiorniczkiem na nasienie i lejkiem trzyma napletek i zbiera nasienie

• Zwykle wystarczy 4-5pobudzeń zaczyna się od małych , potem się zwiększa aż do 8mA

• Jest to najczęstsza metoda pozyskiwanie nasienia od tryka , bo nie ma on zbyt dużych odruchów natomiast pozostałe samce mają zbyt duże odruchy obronne

TRYK

1. Elektroejakulacja

2. Sztuczna pochwa- modele:

• Radziecki- cylinder ebonitowy lub gumowy długości 20cm, średnicy 5 cm, w połowie długości ma 2 otwory

• Model polski- cylinder metalowy, ma 2 metalowe kurki

• Model angielski- cylinder metalowy, pojedynczy wentyl+

zbiorniczek na nasienie z przeciwkołnierzem

• Model brazylijski- krótszy o 7 cm od powyższych, 1 wentyl+ zbiornik na nasienie plastikowy

OGIER

Sztuczna pochwa- modele: Najczęstsza metoda u ogierów Pochwy można dzielić na rodzaj

1. ze sztywnym cylindrem zewnętrznym

z elastycznym lub półplastycznym cylindrem zewnętrznym

2. - zamknięte

- otwarte

Pochwy zamknięte sztywne

-model radziecki – najprostszy

- model angielski

- model lwowski

- model duński

- model Kraków 55 – metalowa , z ociepleniem na zewnątrz i uchwytami

Pochwy elastyczne:

Model Missouri – zamknięty

Model francuski – zamknięty

Model Kraków 66 – między wkładki wlewa się wodę o temp. J.w.; jest to model otwarty ( daje to możliwość pobrania dowolnej frakcji nasienia bez frakcji galaretowatej; nasienie pobiera się bezpośrednio z prącia , więc nie jest niczym zanieczyszczone)

Technika pobierania nasienia tak jak u buhaja