Sztuczna inseminacja

Sztuczna inseminacja polega na:

●

Pobraniu ejakulatu od samca

●

Ocenieniu i rozrzedzeniu ejakulatu

●

Przechowywaniu

●

Wprowadzeniu nasienia do narządu rodnego samicy

Metody uzyskiwania nasienia

Nasienie pobieramy w dwóch celach:

●

Do badań na płodność

●

Do sztucznego unasienniania

Nasienie pobieramy w specjalnych pomieszczeniach „maneżach”, które muszą spełniać

kilka warunków:

●

Bezpieczeństwo obsługi (możliwość ucieczki i ukrycia się)

●

Bezpieczeństwo samców (głównie antypoślizgowe maty na podłodze)

●

Higieniczne (łatwość mycia i dezynfekcji)

●

Funkcjonalne (odpowiednia lokalizacja, bliskość laboratorium)

Pobieranie nasienia na sztuczną pochwę.

Wyróżnia się 2 typy sztucznych pochw

●

Typu zamkniętego – służy do pobierania całego ejakulatu

●

Typu otwartego – umożliwia frakcjonowane pobieranie ejakulatu

Pochwa tylu zamknietego zbudowana jest z

●

Zewnętrznego trzonu w postaci cylidra z twardego materiału (średnicy i długości

odpowiedniej dla dnego gatunku: buchaj, knur długość33 cm, średnica

wewnętrzna 5,2 cm)

●

Gumowa wkładka, której ściany wraz ze ścianami cylindra tworzą komorę wodno

powietrzną

●

Wentyl – znajduje się w cylindrze umożliwia szybkie napełnienie komory woda i

powietrzem

●

Gumowy lejek – z jednej strony mocowany na cylindrze z drugiej strony

przyłączany zbiorniczek na ejakulat

●

Zbiorniczek – szklany z płaszczem wodnym i podziałką

Pochwa typu otwartego zbudowana jak wyżej, nie posiada lejka i zbiorniczka

Pobieranie nasienia opiera się na wykorzystaniu odruchów płciowych

●

Doprowadzenie do wzwodu – odruchy wykształcone w czasie treningu i wychowu

rozpłodnika,

●

Przygotowanie do skoku

●

Buhaje – oprowadzanie po okręgu jeden za drugim, ruch w karuzeli, puste skoki

(bez pochwy)

●

Knury – gra wstepna wobec fantomu, syntetyczne feromony

●

Ejakulacja – poprzez imitacje warunków panujących w pochwie działających na

żołądź prącia

●

Odpowiednia temperatura i ciśnienie (wprowadzamy do komory 0,25 l wody o

temp. 45şC i dopompowujemy powietrze do odpowiedniego ciśnienia

●

Wydzielina śluzowa pochwy – wazelina

●

Wewnetrzna budowa pochwy – uformowana w czasie montażu gumowa

wkładka, długośc i szerokośc sztucznej pochwy, u knura w czasie kopulacji

dopompowuje się powietrze, lub stosuje się specjalną spiralę

Sztuczna pochwa może być zamontowana na stałe na fantomie lub podstawiana

przez obsługę w trakcie odruchu wspięcia na fantam.

●

W momencie skoku reproduktora należy dłonią chwycić trzon prącia 10 – 15 cm od

napletkowego i skierowuje się je do cylindra sztucznej pochwy

●

W tym czasie sztuczną pochwę trzymamy pod kątem 45ş

●

W momencie dotknięcią wkładki sztucznej pochwy przez prącie dochodzi do

pchnięcia, należy wtedy ustawić sztuczną pochwę poziomo

Masaż dodatkowych gruczołów płciowych

Pobieramy w ten sposób nasienie od wartościowych samców, które nie mogą wykonac

skoku. Masuje się najpierw przez prostnice gruczoły pęcherzykowe – prowadzi to do

spływania wydzieliny oczyszczającej drogi moczowe. Następnie masujemy ruchami przód

– tył bańki nasieniowodów – powoduje to wypływanie nasienia do podstawionego

zbiorniczka. Można uzyskać podobną ilośc nasienia jak przy sztucznej pochwie, ale o

niższej koncentracji i często zanieczyszczone na wskutek spływania po żołądzi (brak

erekcji)

Elektroejakulacja

Polega na pobudzeniu ośrodka ejakulacji w odcinku lędźwiowym kręgosłupa za

pomocą bodźców elektrycznych

Urządzenie do elektroejakulacji składa się z:

●

Elektrody dwubiegunowej w postaci walca,

●

Transformatora

●

Opornicy suwakowej

Przed zabiegiem usuwa się kał z prostnicy i wykonuje lewatywę, elektrodę smaruje

się wazeliną przed umieszczeniem w odbytnicy. Pobudzenie samca do ejakulacji polega

na stopniowym podnoszeniu napiecia aż do punktu szczytowego, a następnie na

stosunkowo szybko wraca się do ponktu wyjściowego, po przerwie trwającej kilkadziesiąt

sekund cykl się powtarza aż do uzyskania ejakulacji. Stosuje się prąd o czestotliwości

50Hz, napięciu 8 – 24v i natężeniu 0,8 A. Ejakulacja nastepuje po 3 – 4 cyklach. W

pierwszysch cyklach pojawia się wydzielina gruczołów dodatkowych z niewielka ilością

plemników, dopiero później właściwe nasienie a na samym końcu znowu wydzielina

gruczołów dodatkowych. Wadą metody jest zanieczyszczenie nasienia wydzieliną

napletkową, gdyż nie dochodzi do wzwodu, a także skurcze innych mięśni nie związanych

z ejakulacją. Samiec poddany takiemu zabiegowi musi być unieruchomiony w poskromie.

Metodę tą stosuje się rzadko, tylko w uzasadnionych przypadkac. Nie stosuje się jej u

ogierów

Metoda 'na rękę”

Polega na rytmicznym uciskaniu żołędzi prącia aż do uzyskania ejakulacji.

Stosowana najczęściej u knurów, lisów i psów. Metoda ta pozwala na frakcjonowanie

nasienia

Ocena właściwości nasienia

W czasie badania nasienia należy przestrzegać kilku warunków

●

Nasienie przechowujemy w łaźni wodnej o teperaturze 35şC

●

Wszystkie urządzenia, rozcieńczalniki, i sprzęt z którym styka się nasienie muszą

mieć taką temperaturę

●

Unikać środków chemicznych i fizycznych działających zabójczo na plemniki

Badanie nasienia dzielimy na:

●

Badanie wstępne

●

Makroskopowe

●

Mikroskopowe

●

Ocenę koncentracji plemników

●

Dodatkowe badania nasienia

Badanie wstępne makroskopowe

●

Objetość – wg skali na naczyniach na nasienie

●

Barwę: biała, kremowa, żółta

●

Konsystencja: wodnista, śmietankowa, mleczna

●

Obecność zanieczyszczeń lub domieszek

●

Zapach – zblizony do zapachu mleka

Badanie wstepne mikroskopowe

●

Gestość nasienia szacunkowo

●

Gęste (Densum – D) – plemniki leżą jeden od drugiego w odległości mniejszej od

połowy długości witki, w 1 mm3 – 1 mln plemników

●

Średnio gęste (Semidensum – SD) – odległość większa od połowy witki, w 1

mm3 – 0,5 – 1 mln

●

Rzadkie (Rarum – R) – odległośc większa od długości witki, w 1 mm3 <0,5 mln

●

Aglutynacja plemników – rozproszenie plemników wiąże się z ich ruchem i

ujemnym ładunkiem, który zapobiega ich zbijaniu i sklejaniu. Utrata lub

zobojetnienie ładunku prowadzi do aglutynacji (wyższa kwasowość, hipertoniczne

roztwory, dwuwartościowe kationy, płyny ustrojowe) wystepowanie aglutynacji

dyskwalifikuje nasienie z użytku. Aglutynacja może być pojedyncza lub gwiaździsta

●

Masowy ruch plemników – ocena polega na stwierdzeniu intensywności falowania

masy nasienia wywołanego aktywnością ruchu ławic plemników. Im bardziej

intensywne falowanie tym jakość nsienia lepsza. Do inseminacji używa się nasienie

co najmniej na (+)

(+++) – silny ruch falowy

(++) – średni ruch flowy

(+) – słabe falowanie

(+/-) – ledwo zaznaczone falowanie

(-) – brak ruchu (nekrospermia)

●

Liczba plemników ruchliwych i rodzaj ich ruchu

●

Prawidłowy

●

Prostoliniowy (postępowy, z widocznym ruchem witki)

●

Torpedowy – (bardzo szybki prostoliniowy, o prawie nie uchwytnych ruchach

witki)

●

Nieprawidłowy

●

Kołowy, oscylacyjny, zegarowy, wsteczny

Ocena w stopniach

(5) – 81 – 100% o ruchu prawidłowym

(4) – 61 – 80% o ruchu prawidłowym

(3) – 41 – 60% o ruchu prawidłowym

(2) – 21 – 40% o ruchu prawidłowym

(1) – 0 – 20% o ruchu prawidłowym

Za przydatne do inseminacji uważa się nasienie o 60% plemników o ruchu

prawidłowym

Ocena właściwości nasienia

Ocena koncentracji plemników – określa się ilośc plemnikow w 1 mm3, jest

obiektywnym wskaźnikiem czynności plemnikotwórczej jąder

●

Metoda standardów – porównanie próbki nasienia rozrzedzonej 1:30 z NaCl z

próbkami standardowymi

●

Komparatorów optycznych – porównywanie przechodzenia światła

●

Spermiodensymetryczna

●

Ustalenie spermatokrytu

●

Metoda kolorymetryczna

●

Metoda hemocytometryczna – najdokładniejsza, ale najbardziej czasochłonna

polega na policzeniu liczby plemników na stoliku Burkera lub Thoma – Zeissa

●

Metoda oporności elektrycznej ejakulatu

Dodakowe badania nasienia – wykonuje się je u nowego rozpłodnika, okresowo i

przy obniżeniu jakości ejakulatu

Odczyn (pH) nasienia

●

Norma – charakterystyczna dla każdego gatunku

●

Podwyższenie – stany zapalne, niepełna ejakulacja

Wykonywane za pomocą papierka wskaźnikowego, pehametru, wykonuje się rz na

miesiąc

Przeżywalność – Jest to test przydatności nasienia do przechowywania, umieszczamy

próbke w cieplarce i sprawdzamy co 1 – 2h ruchliwość plemnikow aż do czasu

całkowitego zaniku ruchu postepowego. Przeprowadzane raz na miesiąc

Flora bakteryjna – Wykonywane 2 razy do roku

Morfologia nasienia

Plemniki każdego gatunku mają charakterystyczną budowę. Oprócz form

prawidłowo zbudowanych wystepują równieżplemniki o zmienionej budowie (formy

patologiczne).

Badanie morfologiczne nasienia polega na klasyfikacji poszczególnych form

patologicznych i ustalanie ich procentowego udziału. Wady dzielimy na główne i

podrzędne

Badanie wykonujemy 4 razy w roku

Wady głowne powstają na wskutek zaburzeń spermatogenezy, a wady podrzędne w

trakcie dojrzewania plemników i obróbki ejakulatu po pobraniu

Wady główne

●

Plemnik niedorozwiniety

●

Plemnik podwójny

●

Plemnik guzowaty

●

Plemnik bezgłowy

●

Plemnik z diademem główki

●

Gruszkowata główka

●

Główka zwężona u podstawy

●

Zatarty kontór główki

●

Głowka mała nieprawidłowa

●

Główka luźna nieprawidłowa

●

Korkociąg wstawki

●

Inne wady wstawki

●

Kropla proksymalna

●

Defekt Daga

Wady podrzędne

●

Głowka odosiowa

●

Główka wąska

●

Główka mała normalna

●

Główka olbrzymia szeroka

●

Główka luźna normalna

●

Oddzielona błona akrosomu

●

Kropla distalna

●

Pojedyncza kropla witki

●

Pętla na końcu witki

Rozrzedzanie i konserwacja nasienia

Naturalne rozcieńczalniki nasienia (wydzieliny gruczołow płciowych) nie są

najkorzystniejszym środowiskiem do przechowywania plemników

Sztuczne rozcieńczalniki mają za zadanie: rozrzedzić ejakulat stwarzając możliwość

inseminacji większej ilości samic oraz stworzyc korzystniejsze warunki do przechowywania

nasienia

Składniki rozcieńczalnika mają okreslone funkcje:

●

Ochrona przed udarem chłodowym – żółtko jaja kurzego lub mleko krwoie

●

Bufory chemiczne – cytryniany lub fosforany

●

Źródło energi – fruktoza, glukoza

●

Działanie bakteriostatyczne – antybiotyki i sulfonamidy

●

Krioprotektory

Za optymalne rozrzedzenie uważa się takie, w którym w jednej dawce nasienia jest:

10 mln (bydło), 3 – 5 mld (trzoda chlewna), 400 – 500 mln (konie) plemników o ruchu

postepowym

Przechowywanie nasienia w stanie płynnym

●

Nasienie po zbadaniu utrzymuje się w temperaturze 32 – 35ºC i rozcieńcza

wstepnie 1:1

●

Następnie schładza się do temperatury pokojowej i dokonuje rozrzedzenia

ostatecznego (do pożadanej koncentracji plemników w dawce)

●

Po rozrzedzeniu nasienie dzieli się na porcje i przechowuje w ampułkach (bydło)

lub zbiorniczkach (trzoda chlewna)

●

Nasienie przechowuje się w temperaturze 4ºC (bydło), 15 – 18ºC (trzoda chlewna)

Ta metoda pozwala na przechowywanie nasienia przez około 92h

Przechowywanie nasienia w stanie zamrożenia

Polega na wprowadzeniue plemników w stan anabiozy, poprzez obniżenie temperatury

poniżej pkt zamarzania

W czasie procesu zmarzania szkodliwy wpływ ma:

●

Krystalizacja wody wewnątrzkomórkowej, uszkadzająca struktury komórkowe

●

Szok termiczny

●

Wysokie stężenie elektrolitów

●

Zmiany ciśnienia osmotycznego i pH

●

Odwodnienie protoplazmy komórek

●

Rekrystalizacja w czasie rozmrażania

Ażeby zapobiec wystepowaniu tych niekorzystnych zjawisk, stosuje się

krioprotektory. Czas działania krioprotektorów to ekwilibracja. Dzielimy je na:

Penetrujące – Są to związki o małej masie cząsteczkowej, wnikające do komórek.

Pierwszym był glicerol, który wnika do komórki i wiąże wodę wewnątrzkomórkową

zapobiegając jej krystalizacji, obniża pkt zamarzania oraz chroni przed szokiem

termicznym

Niepenetrujące – Są to związki o dużej masie cząsteczkowej (sacharoza, glukoza),

najczęściej polimery, nie wnikają do komórek , a ich działanie nie jest do końca poznane,

przypuszcza się że wpływają na przechodzenie wody w drodze osmozy i otaczają komórki

chroniąc je przed wpływem niskiej temperatury

Metody zamrażania nasienia

We wszystkich metodach schemat jest nastepujący

●

Badanie ejakulatu

●

Ocena koncentracji plemników i okreslenie stopnia rozrzedzenia

●

Wstępne rozrzedzenie ejakulatu 1:1

●

Ostateczne rozrzedzenie ejakulatu (rozcieńczalnik z krioprotektorem)

●

Ekwilibracja

●

Porcjowanie

●

Schładzanie

●

Test zywotności plemników

●

U bydła sprawdzamy ruch postepowy plemników (ponieważ wrażliwy na niską

temperature jest wstawka zawierająca mitochondria)

●

U świń łatwo ulega zniszczeniu akrosom zawierający enzymy lityczne

●

Badamy nasienie enzymatycznie poszukując w osoczu odpowiednich enzymów

(wstawka – AspAT, akrosom – hialuronidaza, akrozyna, neuramidaza, CPE)

●

Rodzaje metod zamrażania nasienia

Metoda zamrażania w ampułkach

Stosowana w byłym ZSRR, USA i Niemczech,

●

Rozrzedzone nasienie konfekcjonuje się w ampułkach, zatapia się

●

Ekwilibracja w 3ºC przez 15 – 18h

●

Test Jacobsena – zamrażamy na 15 min 3 losowe ampułki, następnie rozmrażamy i

badamy ruchliwość plemników. Minimum to 30%. Jeżeli nasienie przejdzie test

to zamrażamy je 2 etapowo

●

I etap w temperaturze -79ºC (suchy lód)

●

II etap -196ºC (ciekły azot)

Zalety:

●

Pełna izolacja nasienia od czynnika chłodzącego

●

Możliwośc pełnej identyfikacji ejakulatów

Wady:

●

Duża powierzchnia przechowywania - koszty

Metoda zamrażania w słomkach (pajetkach)

Pierwotnie stosowana we Francji, obecnie najpopularniejsza metoda przechowywania

nasienia

Ekwilibracja przez 18h w temperaturze 4ºC, następnie wprowadzanie nasienia do

słomek (specjalne urzadzenie). Słomki wystepują w 3 rodzajach:

●

Maxi – średnica 4 mm, objetość 1,2 ml

●

Midi – srednica 2,8 mm, objetośc 0,5 ml

●

Mini – średnica 2,8 mm, objetość 0,25 ml

Po napełnieniu jeden koniec zatapiany, drugi wypełniany sproszkowanym

alkoholem poliwinylowym, który krzepnie w połaczeniu z nasieniem

Zamrażanie 2 etapowe:

●

I etap – 3 min w parach ciekłego azotu

●

II etap w ciekłym azocie

Zalety:

●

Pełna automatyka procesu

●

Najmniejsza powierzchnia składowania

●

Brak bezpośredniego kontaktu nasienia z czynnikiem chłodzącym

Wady

●

Częsta nieszczelnośc korka z alkoholu poliwinilowego

Metoda zamrażania w minitubach

Udoskonalenie metody słomkowej, nasienie konfekcjonowane w celofanowych

rureczkach (minitubach), końce zatykane metalowymi lub plastikowymi kuleczkami. Ten

system eliminuje możliwość przenikania par azotu do nasienia (może się tak dziać w

mietodzie słomkowej.

Metoda mrożenia w kulkach (japońska)

Nie wymaga do konfekcjonowania żadnych opakowań

●

Ekwilibracja 6h

●

Następnie nakrapiana w wypalone w suchym lodzie zagłebienia o pojemności 0,2 –

0,3 ml

●

Nasienie zamarza w postaci kuleczek i następnie jest mrożone 2 etapowo (pary

azotu, ciekły azot)

Zalety:

●

Duża prostota i minimalne wyposażenie techniczne

Wady:

●

Trudność w identyfikacji

●

Kontakt nasienia z czynnikiem mrożącym

Opisane metody dotyczą nasienia buhaja ponieważ nie opanowano zadowalającej

metody mrożenia innych ejakulatów

Sztuczne wprowadzenie nasienia do dróg rodnych samicy

I etap – wywiad na temat danej samicy

●

Kiedy zaobserwowano objawy rui

●

Jak wyglądał poprzedni sezon rozrodczy

II etap – oględziny

●

Sprawdzenie objawów i nasilenia rui

●

Sprawdzenie gotowości do krycia

III etap – przygotowanie sprzetu i nasienia (nasienie mrożone należy rozmrozić)

●

Kulki – umieszcamy kulke w 1 ml płynu fizjologiznego o temperaturze 35ºC

●

Słomki, minituby – umieszcamy je w łaźni wodnej lub podgrzewaczu przez 3 -5

minut

IV etap – inseminacja

Zabieg przeprowadzamy na unieruchomionym zwierzęciu

Metody sztucznej inseminacji

Metoda pod kontrolą wzroku (wziernikowa)

Do pochwy wprowadzamy wziernik pochwowy, który pozwala nam dokonać

oględzin wnetrza pochwy i ustalić zewnetrzne ujście szyjki macicy. Za pomoca pipety lub

pistoletu inseminacyjnego deponujemy nasienie. Stosowana u: krów, klaczy, owiec

●

Wada – konieczność wyjaławiania wziernika

Metoda pod kontrolą dotyku

Polega na ustaleniu położenia szyjki macicy badaniem per rectum, a następnie

wprowadzenie per vaginam urządzenia inseminacyjnego i pod kontrolą dotyku

umieszczenie go w szyjce macicy, gdzie deponowane jest nasienie (bydło)

Ustalenie położenia ujścia szyjki macicy dłonią wprowadzoną razem z urządzeniem

inseminacyjnym do pochwy (klacze)

Ustalenie szyjki macicy przez powłoki brzuszne (małe mięsożerne)

Jest to najczęściej obecnie stosowana metoda

Zalety:

●

Wykorzystanie sprzetu jednorazowego użytku

●

Szybkośc wykonywania

●

Duża skuteczność

●

Mała pracochłonność

Sprzęt do inseminacji

●

Pipeta inseminacyjna – nasienie świeże i mrożone w kulkach lub ampułkach

●

Pistolet inseminacyjny – słomki i minituby

Technika wykonania

●

Badanie narządu rodnego

●

Usunięcie kału z prostnicy

●

Dezynfekcja sromu i okolic

●

Rozchylamy wargi sromowe i wprowadzamy urządzenie pod kątem 45º (aby

uniknąć wejścia do cewki moczowej)

●

Przesuwamy po górnym sklepieniu pochwy do zewnętrznego ujścia szyjki macicy

●

Per rectum ustalamy szyjkę macicy

●

Wprowadzamy kateter do szyjki macicy i deponujemy nasienie

Metoda bez kontroli

Stosowana najczęściej u loch, możliwa gdy nie wystepują w pochwie uchyłki. Do

inseminacji loch uzywa się pipet i kateterów specjalnego typu, które imitują działanie

pracia. U loch w czasie aktu kopulacji macica jest bardzo aktywna, w czasie inseminacji

nasienie jest zasysane do rogów macicy

●

Rozchylamy wargi sromowe i wprowadzamy kateter pod kątem 45º

●

Posuwamy się po górnym sklepieniu pochwy do momentu pojawienia się lekkiego

oporu

●

Następnie kateter wprowadzamy ruchem obrotowym 9w lewą stronę) do wyczucia

oporu

●

Podłaczamy zbiorniczek z nasieniem, które jest zasysane przez macicę

●

Po zassaniu nasienia wykonujemy „masaż łechtaczki” co przyśpiesza ruchy macicy

i wędrówkę plemników w stronę jajowodów

Znaczenie i zastosowanie sztucznej inseminacji

●

Przyspieszenie i wzrost postępu hodowlanego poprzez ostrzejszą selekcję samców

●

Wieksza liczba potomstwa po jednym osobniku (dzieki rozrzedzaniu nasienia)

●

Ułatwienie doboru par do rozpłodu i umożliwienie bastardyzacji zwierząt

●

Wyższa skuteczność sztucznej inseminacji – nasienie najwyższej jakości

●

Ułatwienia w handlu i wymianie nasienia

●

Możliwośc przechowywania nasienia jako rezerwy genetycznej danego osobnika

lub rasy

●

Wyeliminowanie chorób krycia

●

Obniżenie kosztów utrzymania reproduktorów poprzez ograniczenie ich liczby