Handyrs reproduktionsfysiologi

Question 1

Hvilke organdel foregår spermatogenesen? Hvilken anden vigtig funktion har denne organdel også?

Answer 1

Testis producere spermatozoa. Desuden producere testis testosteron, samt andre hormoner som inhibin, østrogen. Producerer også androgen binding protein.

Question 2

I hvilken organdel foregår modningen og opbevaringen af sædcellerne? Beskriv processen.

Answer 2

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

Question 3

Hvad består hannens reproduktionssystem af?

Answer 3

Testis, epididymis, acc. kønskirtler, sædstreng og penis.

Question 4

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?

Answer 4

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

Question 5

Hvordan opsamles sæd fra tyr og hingst?

Answer 5

Kunstig skede

Question 6

Hvordan opsamles sæd fra gris og hun?

Answer 6

Digital manipulation.

Question 7

Hvordan opsamles sæd fra små drøvtyggere og exotiske dyr(zoo)?

Answer 7

Elektroejakulation. Elektrisk probe rektalt stød på glatmuskulatur ved prostata. Mild bedøvelse kan anvendes.

Question 8

Hvad indeholder en sædfortynder?

Answer 8

Den skal være isoton med sædet. Antibiotika for at dræbe konkurrende bakterier for næring samt undgå overførsel af infektioner. Næring, membranstabiliserende stoffer.

Question 9

Hvor lang tid tager det for en tyr at producere en sædcelle? Hingst? Vædder? orne?

Answer 9

Tyr: ca 61 dage Hingst: 55 dage Orne: 39 dage Vædder: 47 dage

Question 10

Hvordan opdeles sædcelle defekter?

Answer 10

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

Question 11

Hvilke af husdyrarter har golfraktion i sæd, og hvad betyder det?

Answer 11

Hingste og orner har golfraktion –> sidste fraktion i ejakulatet. Altså 3 fraktioner. Den første er sekret, 2. er selve sæden. 3. er golfraktion

Question 12

Hvilken dyrarts sæd kan man ikke fryse ned?

Answer 12

Ornesæd

Question 13

Hvilke husdyrarter har fibroelastisk penis, og hvilken betydning har det?

Answer 13

Orne, tyr har flexura sigmoidea, hvilket betyder man ikke kan ligge urinkateter på dem.

Question 14

Beskriv erektionsprocessen.

Answer 14

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

Question 15

Beskriv ejakulationsprocessen. Hvad stimuleres den af? Hvordan opdeles den?

Answer 15

• 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

Question 16

Beskriv punkterne i spermatogenesen. Faser og stadier.

Answer 16

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

Question 17

Hvor længe varer oksens epithelial cyklus og hvor mange cykluser skal til før sædcellen er færdigudviklet?

Answer 17

Hos oksen er epithelialcyklusen 13,5 dag men der skal 4,5 epitelialcyklus til at spermatogenesen er fuldendt, dvs 60 dage i alt

Question 18

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?

Answer 18

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

Question 19

Hvad stimulere LH i handyret?

Answer 19

• Stimulerer primært Leydiske celler o Hypertrophy af Leydiske celler o Stimulerer produktion af androgener i Leydiskeceller.(Testosteron er et androgen)

Question 20

Hvad stimulere FSH i handyret?

Answer 20

• 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.

Question 21

Hvad stimulere androgener i handyret?

Answer 21

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).

Question 22

Hvad opnås ved indgivelse af exogen GnRH? Hvornår kan det bruges? feedback?

Answer 22

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

Question 23

Beskriv faserne i sædcellens morfologiske udvikling.

Answer 23

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.

Question 24

Hvordan karakteriseres vitale/fertile spermatozoa?

Answer 24

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

Question 25

Beskriv sædens transport i hundyret. Hvilket stof i ejakulatet har effekt på myometriet og hvilken effekt? Hvor sker capatiation?

Answer 25

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

Question 26

Hvad vil capacitation sige?

Answer 26

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.

Question 27

Forklar den acrosomale reaktion.

Answer 27

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

Question 28

Beskriv befrugtning processen af ægcellen.

Answer 28

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.

Question 29

Hund, orne og hest har 3 sædfraktioner. Hvorfor er det vigtigt at vide det?

Answer 29

Det er kun den midterste fraktur der er fertil.

Question 30

Nævn fordele ved AI.

Answer 30

 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).

Question 31

Hvorfor kan man fortynde sæd og stadig have nok fertile sædceller til at befrugte et hundyr?

Answer 31

Normalt indeholder en ejakulation mere sæd end nødvendigt for at opnå drægtighed

Question 32

Hvad bruger man sædfortynder til?

Answer 32

• Bevare fertilitetsevnen • Beskytte cellemembranen under køling, frysning og optøning. - Kunne inseminere flere dyr på en ejakulation.

Question 33

Hvad er formålet med sædevaluering?

Answer 33

• 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.

Question 34

Hvad indebærer sædevaluering?

Answer 34

• Individuel motilitet = progressiv motilitet • Morfologi og membran integritet (eosin-nigrosin farvning) • Koncentration (makler kammer)

Question 35

Hvad viser billedet?

Answer 35

A) Proximal dråbe B) Løkke på halen C) Krøllet hale D) Mellemstykke defekt E) Pæreformet hovede F) Acrosom defekt

Question 36

Hvordan kan man bedømme sæds vitalitet?

Answer 36

o Membran integritet  Vitalt sæd = intakt membran  Intakt membrane = eosine negative når man farver med eogsin nigrosin – dvs. forbliver ufarvede.

Question 37

Hvordan vurdere man sædcelle koncentration?

Answer 37

 Makler kammer • Sædet dræbes med formaldehyd • Der tælles 10 kammre så får man koncentrationen i millioner per ml

Question 38

Hvad skal man huske ifht, apparatur ved sædevaluerings undersøgelse?

Answer 38

Sæd er meget sensitiv over for nedkøling – husk at man skal varme alt udstyr man bruger til sædevalueringen!

Question 39

Hvilke sædtyper findes? Hvor skal de bruges? Hvilke stordyrs dyrarter kan man fryse sæd ned hos?

Answer 39

 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

Question 40

Når vi køler og fryser sædceller er det plasma membranen vi skal være opmærksomme på og beskytte, hvorfor?

Answer 40

• Plasmamembranens funktioner o Isolerer cytoplasma fra omverdenen o Regulerer udskiftning af substancer over membranen o Kommunikerer med andre celler

Question 41

Hvad skal en sædfortynder indeholde og bruges til?

Answer 41

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

Question 42

Er vand og gummistempler toksisk for sæd?

Answer 42

Ja

Question 43

Hvad sker der ved nedkøling af spermatozoerne?

Answer 43

• Nedkøling af spermatozoer → reduktion i metabolisk aktivitet → forlænget levetid

Question 44

Hvilket temperatur interval er det mest følsomme for spermatozoer ifht. kulde shock? Hvorfor?

Answer 44

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.

Question 45

Hvordan opnår man en kontrolleret nedkøling?

Answer 45

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!

Question 46

Hvordan er en insemineringsdosis defineret?

Answer 46

Den laveste koncentration som der er behov for til at opnå en tilfredsstillende drægtigheds rate.

Question 47

Hvordan foregår sædopsamling for får?

Answer 47

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

Question 48

Hvilket kvalitetsparametre skal sæd til AI for får/ged have?

Answer 48

Flødefarvet

Densitet score 4-5

Massebevægelses score 5

Motile spermier >90%

Morfologiske normale spermier >85%

Motilitet efter optøning >50%

Question 49

Hvordan kan fåret/geden insemineres ved AI? Hvornår skal der størst koncentration af motile spermier til?

Answer 49

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

Question 50

Hvor lang tid tager spermatogenesen for får, og modningen i epididymis. Hvornår er volumen og koncentrationen størst af spermier for får/ged?

Answer 50

• 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

Question 51

Hvordan udvælges en avlshan for får og ged?

Answer 51

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

Question 52

får/ged, hvordan foregår laparoskopisk insemination? Skal man bedøve fåret i Danmark?

Answer 52

Man injicere sæd direkte ind i uterus på fåret. Der skal benyttes totalanæstesi i Danmark til proceduren.

Question 53

Får/ged. Hvordan udføres den vaginale inseminering?

Answer 53

• Fårmellemben
• Evtafvaskningafvulva
• Aftørring
• Plastikovertræktil inseminator
• Lubrikation
• Sædendeponeres vaginalt/blindt

Question 54

Får/ged. Hvordan udføres den cervicale inseminering

Answer 54

Spekulum med lyskilde. 1 cm ind i cervix.

Question 55

Får/ged. Hvornår skal inseminationen times? hvordan foregår det.

Answer 55

• 12-24t efter østrus start
• Mærket om morgenen insemination aften
• Mærket om aftenen insemination morgen
• Hvis stående brunst 12timer efter,insemineres eller bedækkes igen

Question 56

Nævn fordele og ulemper ved AI

Answer 56

Fordele: gentisk fremskridt, indavl formindskes, Reducere sygdomspredning, reducere veneriske sygdomme.

Ulemper: Dyrt i udstyr og arbejdskrævende.

Question 57

Får/ged. Hvornår er sædkvaliteten højest for buk/vædder?

Answer 57

Om efteråret. De har nedsat lipido og mindre testikler udenfor sæsonen.