Handyrs reproduktionsfysiologi Flashcards
Hvilke organdel foregår spermatogenesen? Hvilken anden vigtig funktion har denne organdel også?
Testis producere spermatozoa. Desuden producere testis testosteron, samt andre hormoner som inhibin, østrogen. Producerer også androgen binding protein.
I hvilken organdel foregår modningen og opbevaringen af sædcellerne? Beskriv processen.
Epididymis modner og opkoncenterer sædcellerne. o Meget tæt snoet rør 45 meter langt o Det tager 8-14 dage at transporterr sæden igennem I den periode modnes spermatozoerne Dråben flyttes froximalt fra dene distale ende Cellerne bliver mobile Får fertilitets potentiale. Passiv process Androgen- afhængig (Dihydrotestosteron) o Hvad sker der de forskellige steder i epididymis Caput • Ikke motil • Ikke fertil • Proximal cytoplastisk dråbe (pilen) • Lav grad af disulfid krydsbindinger Corpus • Nogen bevægelighed efter fortynding • Nogen grad af fertilitet • Translokeret cytoplasmatisk dråbe (pil) • Moderat til høj grad af disulfid bindinger • Kan binde til oocytter Cauda • Normal motilitet efter fortynding • Fertilitets potentiale • Distal dråbe (pil) • Høj grad af disulfid krydsbindinger • Kan binde til oocytter
Hvad består hannens reproduktionssystem af?
Testis, epididymis, acc. kønskirtler, sædstreng og penis.
Hvor produceres sædplasma, der giver overflade coating til sædcellerne? Hvilken anden funktion har organdelen? Hvad er deres funktion afhængig af? Hvilke accesoriske kønskirtler findes for de forskellige dyrarter?
Accessoriske kønskirtler. Producerer seminalplasma, og har også en hormonproduktion. o Funktionen er androgen afhængig For at have den bedste virkning skal androgenet være dihydrotestosteron → mere stabilt end testosteron o Ampulla (alle undtagen orne) Sæd resevoir Ergothionine (hingst) o Gl. vesicularis (alle undtagen hund og kat) Citrate Fruktose (tyr) Inositol (orne) o Prostata Zink • Sæd chromatin stabilisering Chlorid ioner (hund) o Gl. Bulbourethralis (alle undtagen hund) ”rensning af” urethra med et vandigt sekret inden samleje Siaolmucin (orne) → gel fraktion
Hvordan opsamles sæd fra tyr og hingst?
Kunstig skede
Hvordan opsamles sæd fra gris og hun?
Digital manipulation.
Hvordan opsamles sæd fra små drøvtyggere og exotiske dyr(zoo)?
Elektroejakulation. Elektrisk probe rektalt stød på glatmuskulatur ved prostata. Mild bedøvelse kan anvendes.
Hvad indeholder en sædfortynder?
Den skal være isoton med sædet. Antibiotika for at dræbe konkurrende bakterier for næring samt undgå overførsel af infektioner. Næring, membranstabiliserende stoffer.
Hvor lang tid tager det for en tyr at producere en sædcelle? Hingst? Vædder? orne?
Tyr: ca 61 dage Hingst: 55 dage Orne: 39 dage Vædder: 47 dage
Hvordan opdeles sædcelle defekter?
Primære, sekundære eller tertiære. Spermatogenesen, epididymis, postejakulatorisk. o Sæd morfologi Normal Abnormal • Allt efter hvor fejlen er opstået kalder man det: o Primær defekt Defekt i spermatogenesen, testis Defekter på hoved og mellemstykke o Sekundær defekt Epididymis Protoplasmatisk dråbe o Tertiær defekt Post ejakulation Lykke på halen
Hvilke af husdyrarter har golfraktion i sæd, og hvad betyder det?
Hingste og orner har golfraktion –> sidste fraktion i ejakulatet. Altså 3 fraktioner. Den første er sekret, 2. er selve sæden. 3. er golfraktion
Hvilken dyrarts sæd kan man ikke fryse ned?
Ornesæd
Hvilke husdyrarter har fibroelastisk penis, og hvilken betydning har det?
Orne, tyr har flexura sigmoidea, hvilket betyder man ikke kan ligge urinkateter på dem.
Beskriv erektionsprocessen.
Parasympatiske neuroner frigiver NO, hvilket dilatere de små arterier i penis–> muskulaturen afslapper (lumbosacral innervation) → det giver en venekompression og nedsat blodflow fra penis. –> Blod akkumulerer i de vaskulære depoter i det eraktile væv i penis.–> Penis svulmer og bliver erigeret
Beskriv ejakulationsprocessen. Hvad stimuleres den af? Hvordan opdeles den?
• Er meget afhængigt af sympatiske nerveimpulser • Stimuleres af sensoriske nerver på glans penis • Medieret af det spinale ejakulationscenter • Stimuleres af: o Tryk o Temperatur o Berøring • Deles op i: o Emission: sædets og sædplasmaets rejse fra bitestiklerne til uretra (blærehalsen lukker så der ikke kommer urin i sædet) Sympatisk respons o Ejaktulation: sædets bevægelse ud af uretra Sympatisk og somatisk impuls
Beskriv punkterne i spermatogenesen. Faser og stadier.
Spermatogenesen : tiden fra den første mitotiskedeling til opsamling af ejakulatet er mulig. o Spermacytogenesis Spermatogoniernes deling til spermatocytter og videre deling til spermatider o Spermiogenesen Spermatider differentierer til spermatozoer Overgangen mellem de mitotiske delinger i proliferationen til de meiotiske delinger. o Epithelial celle cyklus Tidsperioden mellem identiske konstellationer af kimceller i tubuli seminiferi contorti. Dvs. tiden mellem de identiske spermatozoer som er linked via en cytoplasmatisk bro dannes. Det er vigtigt at huske at alle stadier er tilstede i testiklen til en hver tid. Så hvis man tager et tværsnit igennem tubulus seminiferi så vil man kunne se alle stadierne samtidig. o Forgår i tubulus seminiferi i de voksne testis. o Består af tre faser: o Proliferation: Forskelligt antal mitotiske delinger De mitotiske delingers formål er at opretholde stamcelle populationen → i hver deling bliver den ene til spermatid og den anden til en ny stamcelle. Sker tæt på basal membranen o Meiose: Der er to meiotiske delinger. • Den første: primære spermatocytter → sekundære spermatocytter • Cellerne bevæger sig over blodtestis barrieren (fra basalmembranen til lumen) • Den anden: sekundære spermacytter → spermatider o Differentiation (spermiogenesen) Ændring i morfologien Fra spermatider (runde celler med rund kerne) til spermatozoer (fuldt udviklede – klar til at komme ud). Efter den morfologiske ændring er alle spermatozoerne hægtet sammen og de er identiske (nederst på figuren) → alle er dannet ud fra den samme stamcelle. o Alle tre faser forgår hele tiden i tubuli seminiferi o Alle stadier er til stede hele tiden o Hver generation af celler er linked sammen af cytoplastiske broer – så de kan blive udskillt når de er nogen lunde samme sted i udviklingen.
Historie: Overblik: vi ser hele kortet fra luften til bølge til undervands til undervandsbyen. (alle stadier er tilstede samtidigt)
Starwars folket: spermatogonier, undervandsbyen hånd i hånd(Hver generation af sædceller under udvikling er tilstede samtidig)
I vandet: spermatocytter
Hvor længe varer oksens epithelial cyklus og hvor mange cykluser skal til før sædcellen er færdigudviklet?
Hos oksen er epithelialcyklusen 13,5 dag men der skal 4,5 epitelialcyklus til at spermatogenesen er fuldendt, dvs 60 dage i alt
Hvilke forskellige celler af betydning for reproduktion sidder i testis? Hvor ligger de? Hvilke hormonreceptorer har de? Hvilke hormoner danner de? Hvordan er LH’s udskillelse? og GnRH’s udskillelse?
Sertoliceller (sustentacular cells - a supporting epithelial cell which lacks a specialist function): • Ligger i basalmembranen af seminiferous tubuli • Tight junktions mellem tilstødende celler – en del af blodtestisbarrieren • Har FSH og testosteron receptorer • Producerer hormoner som inhibin og Androgen Binding Protein Leydiske celler (interstitial cells): • LH receptorer • Ligger i mellem seminiferous tubuli i interstitiet → sædproducerende væv • Steroid biosyntese o Responderer på LH o LH stimulerer testosteron dannelsen i de leydiske celler o LH pulserer 4-8 gange per dag o Vigtigt at det er pulsatilt ellers holder cellerne op med at reagerer o GnRH bliver udskilt pulstatilt
Hvad stimulere LH i handyret?
• Stimulerer primært Leydiske celler o Hypertrophy af Leydiske celler o Stimulerer produktion af androgener i Leydiskeceller.(Testosteron er et androgen)
Hvad stimulere FSH i handyret?
• Stimulerer primært Sertoliseller • Under inflydelse af FSH på Sertolicellerne bliver Testosteron omdannet til Dihydrotestosteron (DHT) og aromatiseret til østrogener. o DHT er mere stabilt og mere potent end testosteron → påvirker de accessoriske kønskirtler. Testosteron er primært involveret i spermatogenesem • Stimulerer produktionen af Androgen Binding Protein (ABP) og inhibin i Sertolicellerne o Inhibin → negativ feedback på hypofysen og FSH o ABP → binder testosteron, sådan at der er høj koncentration af mandlige kønshormoner i tubuli seminiferi. • Stimulerer spermatogenesen • Frigivelse af spermatozoerne God huskeregl: Modsat LH frigiver folikler, stimulere FSH i handyret til frigivelse af spermatozoerne.
Hvad stimulere androgener i handyret?
Udvikling af mandelige træk. • Stor påvirkning på sertoli cellerne • Diffunderer ind i sertoli og er udskilt i blodet • Effekt på muskler, accessoriske kønskirtler, produktion/modning af sæd • Neg. Feedback på hypothalamus og hypophysen o Inhiberer LH udskillelsen • Koncentration lokal:systemisk → 45:1(dvs. der er højere konc. testosteron i testiklen end i blodbanen) • Ved administration af exogen testosteron o ↑ systemisk koncentration – øget muskelmasse o Neg. feedback o ↓ LH og endogen testosteron produktion o Alt dette giver Inhiberet spermatogenese Testikulær atrophy (fordi testiklerne er afhængige af LH og FSH).
Hvad opnås ved indgivelse af exogen GnRH? Hvornår kan det bruges? feedback?
o Stimulerer endogen testosteron produktion o Påvirker ikke androgen balancen mellem lokal/systemisk koncentration o Der kommer ingen neg. feedback o Kan bruges ved nedsat lipido på dyr som skal tappes
Beskriv faserne i sædcellens morfologiske udvikling.
o Cap fasen Golgi migrerer mod den caudale del af cellen Distal centriole formes på flagellen (AX på billedet) o Acrosomal fasen Kernen bliver elongeret Acrosomet dækker over den foreste del af kernen Hals og annulus (det som senere bliver til mellemstykke og hale) formes o Modningsfasen Mitochondria danner en spiral omkring flagellum (mellemstykket) Postnukleær kappe er formet af manchette tubuli Annulus danner forbindelsen mellem midtstykket og halen.
Hvordan karakteriseres vitale/fertile spermatozoa?
o Progressiv motilitet (det betyder at de bevæger sig fremadrettet – men ikke bare i rundt om sig selv. o Normal morfologi (skal farves for at man kan vurdere det) o Intakte membraner (skal farves for at man kan vurdere det, hvis de optager den røde farve er membranen ikke intakt) o Sperm reservoir (i hundyret) o Kan udføre Capacitation o Kan udføre den acrosomale reaktion
Beskriv sædens transport i hundyret. Hvilket stof i ejakulatet har effekt på myometriet og hvilken effekt? Hvor sker capatiation?
o Øget tonus og motilitet i tunica muscularis i hundyret Kontraktioner af myometriet → østradiol Øget tonus og motilitet i uterus og ovidukten → prostaglandin i ejakulatet o Transport op igennem krypter og folder i cervix (hvis sæden bliver deponeret i vagina eller cervix). Sæden udløser en antiinflammatorisk process. uterus kontraktioner skubber også overskudsæd ud genne cervix. Spermatozoas motilitet o Spermatozoerne må blive i hundyret i noget tid før de opnår max. fertilitet Capatiation • Sker i ovidukten (varierer dog efter arter) → der skal de selv kunne svømme
Hvad vil capacitation sige?
Capacitation er den process hvor spermatozoerne undergår en biokemisk forandring sådan at de kan udføre den acrosomale reaction og befrugte en oocyt. Dette sker i ampullaen af den uterine trakt.
Forklar den acrosomale reaktion.
Den Acrosomale reaktion sker når spermatozoen er udsat for ”the jelly coat” → spermatozoens acrosom udtømmer dets indehold via exocytose. Hydrolytiske acrosomale enzymer gør det muligt for den acrosomale process at penetrere zona pellucida. Før reaktionen er alle membraner på hovedet intakte. Under reaktionen, begynder plasmamembranen som ligger over den acrosomale membran at fusionere med den acrosomale membran. Fusionen af de to membraner forårsager vesikulering som danner porer hvorigennem de acrosomale enzymer kan passerer. Dette gør det muligt for spermatozoen at penetrere zona pellucida. Efter reaktionen er der sket et hamskifte (vesiklerne er væk) → tilbage står den indre acrosomale membran, det equitoriale (inderste?) segment og den postnukleære kappe intakt. Ca2+ faciliterer sperm-oocyt kontakt → høj intracellulær Ca2+ faciliterer den acrosomale reaktion.
Historie: en Agronom møder en rund dame med en kappe lavet af vandmand. Agronomen har vandopløselige enzymer med han sætter på damens kappe hvorefter han kaster op(exocytose). Dette kan kun lade sig gøre da Kato(Ca2) er høj
Beskriv befrugtning processen af ægcellen.
o Penetrering af zona pellucida er en hurtig process (minutter) Sædcellens hovede påhæftes på zona pellucida → frigivelse af enzymer (acrosin) Flagellær påvirkning af halen → skubber sædcellen igennem zona pellucida Fusion mellem plasma membranen af oocytten og det equitoriale segment. Sædcellens kernemembran forsvinder og kernen opløses. o Når sædcellen er kommet ind vil oocytten fuldføre den anden meiotiske deling.
Hund, orne og hest har 3 sædfraktioner. Hvorfor er det vigtigt at vide det?
Det er kun den midterste fraktur der er fertil.
Nævn fordele ved AI.
Øget hastighed for genetisk fremgang Nedsat risiko for sygdomsoverførsel Udvidet udnyttelse af bestemte individer • In space → national og internation (kun med fryse sæd) shipping • In time → sæden lever længe efter handyrets død → kan bruges i perioder hvor handyret ikke kan bruges til bedækning naturligt (fx hvis en hingst er i konkurrence på højt niveau) • Øget antal dyr kan blive befrugtet per dag og ved en enkel ejakulation (fortynding).
Hvorfor kan man fortynde sæd og stadig have nok fertile sædceller til at befrugte et hundyr?
Normalt indeholder en ejakulation mere sæd end nødvendigt for at opnå drægtighed
Hvad bruger man sædfortynder til?
• Bevare fertilitetsevnen • Beskytte cellemembranen under køling, frysning og optøning. - Kunne inseminere flere dyr på en ejakulation.
Hvad er formålet med sædevaluering?
• At sikre sig at der er et tilstrækkeligt antal funktionelle normale spermatozoer i ejakulatet til at en drægtighed kan opstå. • At sikre sig at et handyr har tilstrækkelig kapacitet til at producere nok spermatozoer til at opnå drægtighed hos alle de hunddyr han skal bedække.
Hvad indebærer sædevaluering?
• Individuel motilitet = progressiv motilitet • Morfologi og membran integritet (eosin-nigrosin farvning) • Koncentration (makler kammer)
Hvad viser billedet?
A) Proximal dråbe B) Løkke på halen C) Krøllet hale D) Mellemstykke defekt E) Pæreformet hovede F) Acrosom defekt
Hvordan kan man bedømme sæds vitalitet?
o Membran integritet Vitalt sæd = intakt membran Intakt membrane = eosine negative når man farver med eogsin nigrosin – dvs. forbliver ufarvede.
Hvordan vurdere man sædcelle koncentration?
Makler kammer • Sædet dræbes med formaldehyd • Der tælles 10 kammre så får man koncentrationen i millioner per ml
Hvad skal man huske ifht, apparatur ved sædevaluerings undersøgelse?
Sæd er meget sensitiv over for nedkøling – husk at man skal varme alt udstyr man bruger til sædevalueringen!
Hvilke sædtyper findes? Hvor skal de bruges? Hvilke stordyrs dyrarter kan man fryse sæd ned hos?
Råsæd: • Ufortyndet • Skal bruges inden for 10-15 min o Efter 15 min vil der være store forskelle i bevægelsesmønstre • Bruges hos alle dyrearter → især hund og hest Frisk sæd: • Fortyndet → for at sikkre overlevelsen • Stuetemperatur • Skal bruges inden for 4 timer efter opsamling Køle-/transportsæd: • Hund og hingst: 5°C • Orne: 16-18°C (meget følsomt) • Levetid: 48 timer (inden det kommer ind i hunddyret – lever yderligere 48 timer inde i hundyret) • Reduceret metabolisk aktivitet → forlænget overlevelse Frost sæd: • Flydende nitrogen (-196°C) • Tilsat sædfortynder → uendelig holdbarhed • Tyr, hund, vædder → generalt godt, der kan være enkelte individer hvis sæd ikke tåler det godt. • Hingst :/ → kan lade sig gøre, men er altid af bedre kvalitet hvis ikke det er frosset • Ornes sæd kan ikke fryses ned undergår kuldeshock og dør
Når vi køler og fryser sædceller er det plasma membranen vi skal være opmærksomme på og beskytte, hvorfor?
• Plasmamembranens funktioner o Isolerer cytoplasma fra omverdenen o Regulerer udskiftning af substancer over membranen o Kommunikerer med andre celler
Hvad skal en sædfortynder indeholde og bruges til?
o Bruges til at sikkre overlevelsen o Buffer (pH 6,8-7,4) (citrat, TRIS, PBS…) o Membran stabilisering Bruges til at forebygge et kuldeshock under kølingsprocessen Mælkeproteiner (mest brugt) og æggeblommer (bruges meget sjældent) o Opretholdelse af osmotisk tryk (~285mosm) → carbohydrater, proteiner o Energi → carbohydrater o Reduktion/inhibering af bakterievækst → antibiotika o Cryoprotectiva – clycerol, DMSO, ethylenglycol Beskytter mod fryseskader/kuldeshock Kontrolleret kølingsrate Modvirker intracellulær krystaldannelse og for hurtig dehydrering af cellerne • Celle penetrerende (glycerol, DMSO) o Penetrerer ind i cellerne mens vandtrækkes ud. Vand skal ud sådan så det ikke bliver til iskrystaller intracellulært ved frysningen. Samtidig med at vi skal have vand ud må cellerne ikke dehydrere for hurtigt, så dør de! • Non-penetrerende (casein, lipoprotein) Mange spermatozoer overlever IKKE cryopreservation • Artsforskelle • Individuelle forskelle
Er vand og gummistempler toksisk for sæd?
Ja
Hvad sker der ved nedkøling af spermatozoerne?
• Nedkøling af spermatozoer → reduktion i metabolisk aktivitet → forlænget levetid
Hvilket temperatur interval er det mest følsomme for spermatozoer ifht. kulde shock? Hvorfor?
o Det mest følsomme interval er fra 15°C ned til 5°C. Det er fasen hvor phospholipiderne går fra flydende til gel fasen → meget let at ødelægge cellemembranen Udsivning af enzymer, lipider, cholesterol, lipoproteiner, ATP, Kalium osv.
Hvordan opnår man en kontrolleret nedkøling?
o Raten er 0,05-0,3°C per min o Man skal meget langsomt forbi det mest følsomme interval (fra 15°C ned til 5°C) men derefter kan man FRYSE relativt hurtigt!
Hvordan er en insemineringsdosis defineret?
Den laveste koncentration som der er behov for til at opnå en tilfredsstillende drægtigheds rate.
Hvordan foregår sædopsamling for får?
Kunstigvagina. Længde 20cm,diameter 5,5cm.
55o C vand i skeden.
- Indertemperatur 42-45o C.
- Opsamlingsglas 30-37o C. •
Ged/fåribrunst
• Ovariektomerethun+østradiol
Opsamlingsfrekvens – Vædder: 2-3 gange hver anden dag – Vædderlam: 1-2 gange hver anden da
Hvilket kvalitetsparametre skal sæd til AI for får/ged have?
Flødefarvet
Densitet score 4-5
Massebevægelses score 5
Motile spermier >90%
Morfologiske normale spermier >85%
Motilitet efter optøning >50%
Hvordan kan fåret/geden insemineres ved AI? Hvornår skal der størst koncentration af motile spermier til?
Vaginalt
Cervikalt
Uterint via cervix(ged)
Uterint via laparoskopi
Med frisk sæd/køle sæd/frost sæd
Der skal mest til vaginalt, med frostsæd og mindst til uterint via laparoskopi med frisk sæd
Hvor lang tid tager spermatogenesen for får, og modningen i epididymis. Hvornår er volumen og koncentrationen størst af spermier for får/ged?
- Spermatogenese – 49 dage
- Modning i epididymis – 10-14 dage
- Volumen, koncentration og totalt antal spermier stiger indtil 2 års alder
- Falder eventuelt efter 5 års alder
Hvordan udvælges en avlshan for får og ged?
Generelt helbred og huld
Preputium
Penis
Testes og epididymis
– Scrotal circumferens korreleret med » Sæd produktion » Ovulationsfrekvens i afkom
– <31 cm er uacceptabelt for avlshanner – måles i avlssæsonen
Sædkvalitet
– Antal lam/kid per bedækninger i en flok
Libido
– Bedækningskapacitet
Benstilling
får/ged, hvordan foregår laparoskopisk insemination? Skal man bedøve fåret i Danmark?
Man injicere sæd direkte ind i uterus på fåret. Der skal benyttes totalanæstesi i Danmark til proceduren.
Får/ged. Hvordan udføres den vaginale inseminering?
- Fårmellemben
- Evtafvaskningafvulva
- Aftørring
- Plastikovertræktil inseminator
- Lubrikation
- Sædendeponeres vaginalt/blindt
Får/ged. Hvordan udføres den cervicale inseminering
Spekulum med lyskilde. 1 cm ind i cervix.
Får/ged. Hvornår skal inseminationen times? hvordan foregår det.
- 12-24t efter østrus start
- Mærket om morgenen insemination aften
- Mærket om aftenen insemination morgen
- Hvis stående brunst 12timer efter,insemineres eller bedækkes igen
Nævn fordele og ulemper ved AI
Fordele: gentisk fremskridt, indavl formindskes, Reducere sygdomspredning, reducere veneriske sygdomme.
Ulemper: Dyrt i udstyr og arbejdskrævende.
Får/ged. Hvornår er sædkvaliteten højest for buk/vædder?
Om efteråret. De har nedsat lipido og mindre testikler udenfor sæsonen.
