Andrologie und künstliche Besamung

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1 Andrologie und künstliche Besamung
6. Semester (SS) 2010 Untermodul 4 Andrologie und künstliche Besamung

2 Einführung in die Untermodul 4 Andrologie und KB
Männliche Zuchttiere haben in der Regel einen viel größeren Wert als weibliche Tiere. Vatertiere sind Mittelpunkt der Herde. Andrologische Untersuchungen werden häufig in Zusammenhang mit Gewährschaftsfällen durchgeführt. Die künstliche Besamung oder instrumentelle Samenübertragung stellt ein fester Bestandteil der Reproduktion bei Nutz- und Haustieren dar. Die zuchthygienische Überwachung von Vatertieren beinhaltet Maßnahmen, die über ihre Zuchttauglichkeit entscheiden.

3 Literaturempfehlungen für die Untermodule 4 + 5
Aurich, Christine: Reproduktionsmedizin beim Pferd. Gynäkologie - Andrologie - Geburtshilfe. Parey. Stuttgart. 2. Auflage Busch, W. u. A. Holzmann: Veterinärmedizinische Andrologie. Schattauer, Stuttgart, New York Busch, W. u. Dagmar Waberski: Künstliche Besamung bei Haus- und Nutztieren. Schattauer, Stuttgart, New York Dreier, H.-D.: Klinik der Reproduktionsmedizin des Hundes. Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co.KG, Hannover 2009. Günzel-Apel, Anne-Rose: Fertilitätskontrolle und Samenübertragung beim Hund. Fischer. Jena, Stuttgart (VET Special). Hahn, R., Kupferschmied, H.U. u. F. Fischerleitner: Künstliche Besamung beim Rind. Enke, Stuttgart 1993. Klug, E. u. H. Sieme: Samenübertragung beim Pferd in Theorie und Praxis. Schaper Alfeld-Hannover. 5. Auflage

4 Weitere Literaturempfehlungen
Allen, W E, Fruchtbarkeit und Geburtshilfe beim Hund. Enke. Stuttgart.1994. Brisko, S P, Blanchard TL, Varner DD, Schumacher J, Love Ch C, Katrin Hinrichs, Hartmann D: Manual of Equine Reproduction. 3th Ed. St. Louis/Missouri: Elsevier/Mosby Hafez, E.S.E., Hafez, B. Reproduction in Farm Animals 7th Ed. Philadelphia: Lea & Febiger, 2000. Knottenbelt, D C, Michelle Le Blanc, Cheryl Lopate, R R Pascoe: Equine Stud Farm Medicine and Surgery: Edinburgh: Saunders, 2003. McKinnon AO, Voss JL, eds. Equine Reproduction. Philadelphia: Lea & Febiger, 1993. Morrow, D. A.: Current Therapy in Theriogenology. W.B. Saunders Company, Philadelphia 1986. Samper, J.: Equine Breeding Management and Artificial Insemination. 2th Ed. W.B. Saunders Company. Philadelphia 2009.

5 Untermodul 4 - 1 Andrologie und KB 6. Semester (SS) 2010
Anatomie und Funktion des männlichen Genitaltraktes Die Pubertät bei männlichem Tier

6 Morphologie und Funktion der männlichen Geschlechtsorgane
Der Geschlechtsapparat weist folgende Strukturen auf: die keimbereitenden Organe: Hoden (Testis, Orchis) Nebenhoden (Epididymis) die keimleitenden Organe: Samenleiter (Ductus deferens) Harnröhre (Urethra) Begattungsorgan:Glied (Penis) die akzessorischen Geschlechtsdrüsen (Glandulae genitales accessoriae) Senger, 1997 Bulle

7 Morphologie und Funktion der männlichen Geschlechtsorgane
Der Geschlechtsapparat weist folgende Strukturen auf: die keimbereitenden Organe: Hoden (Testis, Orchis) Nebenhoden (Epididymis) die keimleitenden Organe: Samenleiter (Ductus deferens) Harnröhre (Urethra) Begattungsorgan:Glied (Penis) die akzessorischen Geschlechtsdrüsen (Glandulae genitales accessoriae) Senger, 1997 Hengst Eber

8 Hodensack und Hodenhüllen
Hodensack (Scrotum): Cutis scroti + Tunica dartos Hoden- und Samenstranghüllen: Fascia spermatica externa, Fascia cremasterica ( enthält den M. cremaster), Fascia spermatica interna und Lamina parietalis der Tunica vaginalis Samenstrang besteht aus Samenleiter, Lymphgefäßen, Nervengeflechten, Hodenarterie und Hodenvene sowie Viszeralblatt der T. vaginalis Senger, 1997 Diese Strukturen erfüllen eine Schutzfunktion und eine Thermoregulationsfunktion des Hodengewebes im Sinne der Spermatogenese

9 Thermoregulation der Hoden und Nebenhoden (1)
Die Gefäßversorgung des Hodens gewährleistet: die Regulation der testikulären Temperatur den An- und Abtransport von endokrinen Faktoren und Metaboliten Senger/Oei, 1997

10 Thermoregulation der Hoden und Nebenhoden (2)
Die Aufrechterhaltung der physiologisch niedrigen Temperatur der Hoden (4 –6°C niedriger als die Körperinnentemperatur) erfolgt über zwei thermoregulatorische Systeme: über den Plexus pampiniformis wird nach der Wärme-Austauscher-Prinzip das ankommende arterielle Blut abgekühlt. über die Skrotalhaut kann Wärme nach außen abgegeben werden. Potel, 1969

11 The temperature regulation in the ram
Senger/Oei (1997)

12 Hodenfunktionen Hoden: primäre reproduktive Organe
Hodenproduktion: Samenzellen - Testosteron - Inhibin - Activin - Östrogene - Proteine - Sekrete Senger, 1997

13 Nebenhoden Kopf ( Caput epididymis), Körper (Corpus epidydimis),
Schwanz (Cauda epididymis) Ausführungsgänge (Ductuli efferentes testes Nebenhodenkanal (Ductus epididymidis) Eber Ductuli efferentes testes Relative Häufigkeit der Tierart Anzahl blindenden Ductili Bulle – häufig Eber – Hund – Ziegenbock 18 – häufig Schafbock – häufig Hengst – häufig Senger, 1997 Hafez/Hafez, 2000

14 Spermienreifung und –speicherung in Nebenhoden
Zweck der Nebenhodenpassage: Erlangung der Motilität und des Fertilitätspotentials Epidydimale Funktion ist androgen abhängig Länge des Ductus epididymidis (Nebenhodengang) je nach Art: 30 – 60 m Im NH-Kopf und –Körper findet die eigentliche Spermienreifung statt, während im NH-Schwanz die reifen, befruchtungsfähigen Spermien gelagert werden Senger/Oei, 1997

15 Dauer der Nebenhodenpassage (Tage)
Spermienreifung und –speicherung in den Nebenhoden Dauer der Nebenhodenpassage (Tage) Spezies NH-Kopf NH-Körper NH-Schwanz Insgesamt Bulle 2 10 14 Eber 3 4-9 9-14 Hengst 1 6 9 Bock 8 12 Rüde ca. 14 Mensch 12-14 Nach Senger (1997), Heite/Wokalek (1980) u. Allen (1994)

16 Strukturen des männlichen Geschlechtsapparates
die keimleitende Organe: Samenleiter (Ductus deferens) Harnröhre (Urethra) Begattungsorgan: Glied (Penis) Senger, 1997

17 Begattungsorgan Glied (Rute, Penis), Teile: Wurzel, Schaft, Eichel
besteht aus: - Penisschwellkörper - Harnschwellkörper - Eichelschwellkörper zwei Penistypen: - fibroelastischer Typ - muskulokavernöser Typ Senger, 1997

18 Einige Besonderheiten der Penismuskulatur beim Hengst
Begattungsorgan beim Hengst Einige Besonderheiten der Penismuskulatur beim Hengst M. bulbospongiosus - Kompression des Bulbus penis bei der Erektion, dem Harn- und Spermatransport M. ischiocavernosus - Lageeinstellung, Muskelpumpe für Penisschwellkörper M. retractor penis (glatte Muskulatur) - Zurückziehen und Fixierung des Penis in der Ruheposition Senger, 1997

19 Strukturen des männlichen Geschlechtsapparates
die akzessorischen Geschlechtsdrüsen Hengst Senger, 1997 Samenleiterampulle (Ampulla ductus deferentis Samenblasendrüse (Gl. vesicularis) Vorsteherdrüse (Prostata) Harnröhrenzwiebeldrüse (G. bulbourethralis)

20 Seminalplasma (Sekret aus den Nebenhoden und den akzessorischen Geschlechtsdrüsen) Während der Ejakulation werden die Spermien mit den Sekreten der akzessorischen Geschlechtsdrüsen (Seminalplasma) gemischt. Das Seminalplasma dient als Nähr- und Transportsubstanz. Die Sekretion der akzessorischen Geschlechtsdrüsen wird durch das Testosteron gesteuert. Wichtige Sekretionsprodukte sind im Seminalplasma enthalten z. B hohe Konzentrationen an Askorbinsäure, Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Lipiden, Fettsäuren, zahlreichen Enzymen - antimikrobielle Bestandteile: Immunoglobuline (IgA) - Hormone: Androgene, Prostaglandine, Östrogene, FSH, LH, Insulin, Prolaktin usw.

21 Sekretvolumina der akzessorischen Geschlechtsdrüsen 1
Spezies Volumen (ml) Herkunft der Hauptfraktionen Rind 4 (2 – 10) Samenleiterampullen, Samenblasendrüsen Pferd 70 (30 – 300) Samenleiterampullen Schwein 250 (150 – 300) Samenblasendrüsen, Prostata Bulbourethraldrüsen Schaf 1 (0,7 - 2) Ziege (0,2 – 0,5) Hund 9 (2 – 15) Prostata 1nach Mann u. Lutwak-Mann (1981) u. Kolb (1984)

22 Die Pubertät bei männlichem Tier

23 Neuroendokrine Regulation der männlichen Geschlechtsorgane beim präpuberalen Tier
Vor der Geschlechtsreife hemmen geringste Mengen von Gonaden- steroiden den Hypothalamus und verhindern so, dass Gonadotropine aus der Hypophyse freigesetzt werden. Hafez/Hafez, 2000

24 Pubertät als ein Vorgang
„Erwachen der generativen Funktion der Keimdrüsen“ oder „die Fähigkeit, sich zu vermehren“ Die Geschlechtsreife kommt durch einen allmählichen, fortschreitenden Sensibilitätsverlust des Hypothalamus gegenüber den hemmenden Wirkungen der Hodensteroiden zustande.   Der Hypothalamus erlangt dann die Fähigkeit, ausreichende GnRH zu sezernieren, um die Gametogenese in Gang zu setzen und aufrecht zu erhalten.   Diese hypothalamische Funktion wird beeinflusst durch die körperliche Entwicklung des Tieres, die Reaktion auf bestimmte Umweltfaktoren, die genetische Veranlagung.

25 Pubertätsalter (Monate) bei einigen Haustieren
Spezies männlich weiblich Rind 11 (7 – 18) (9 – 24) Pferd 18 (10 – 24) (12 – 19) Schwein 7 (5 – 8) 6 (5 – 7) Schaf (6 – 9) (4 – 14)1 1saisonaler Einfluss

26 Kriterien zur Pubertätsdefinition im Bezug auf das Alter
Das Männchen ist in dem Alter geschlechtsreif, in dem es: auf Artgenossen aufspringen kann (mit erigiertem Glied),   ejakulieren kann (ohne ausreichende Spermien für eine Konzeption),   den Deckakt vollzieht (mit Spermien, die im Nebenhodenschwanz gelagert waren),   Samenzellen abgibt, die dann im Harn festgestellt werden,   den Deckakt vollzieht mit ausreichenden Samenzellen, um eine Konzeption zu erzielen.

27 Samenqualität bei Bullen
puberal erstes Ejakulat zuchtreif minimale Anforderung 50 x 106 Spermien/Ejakulat >10% vorwärtsbewegliche Spermien 500 x 106 Spermien/ml >50% vorwärtsbewegliche Spermien >80% morphologisch normale Spermien

28 Körperliche Entwicklung - Hodenumfang
Beispiel aus der Rinderzucht: International gilt als bester Indikator für die Pubertäts-kondition die Messung des skrotalen Umfanges (unter Berücksichtigung der Rasse) und nicht die körperliche Entwicklung. Im Durchschnitt beträgt der Umfang cm. Morrow, 1986 Hodenumfangsmessung: Indikator für Geschlechtsreife, Spermaproduktion, Samenqualität, pathologischen Zustand der Hoden, potentielle Subfertilität oder Infertilität. Hohe Heritabilität (h2).

29 durchschnittliches Pubertätsalter (Monate)
Einfluss der Rasse auf das Pubertätsalter bei Milch- und Fleischrindern durchschnittliches Pubertätsalter (Monate) Rasse weiblich männlich Holstein-Friesian 8,5 9,0 Braunvieh 11,6 8,8 Angus 12,4 9,8 Hereford 13,0 10,8 Brahman 19,0 17,0

30 durchschnittliches Pubertätsalter (Monate)
Einfluss der Rasse auf das Pubertätsalter bei Milch- und Fleischrindern durchschnittliches Pubertätsalter (Monate) Rasse weiblich männlich Holstein-Friesian 8,5 9,0 Braunvieh 11,6 8,8 Angus 12,4 9,8 Hereford 13,0 10,8 Brahman 19,0 17,0

31 durchschnittliches Pubertätsalter (Monate)
Einfluss der Rasse auf das Pubertätsalter bei Milch- und Fleischrindern durchschnittliches Pubertätsalter (Monate) Rasse weiblich männlich Holstein-Friesian 8,5 9,0 Braunvieh 11,6 8,8 Angus 12,4 9,8 Hereford 13,0 10,8 Brahman 19,0 17,0

32 durchschnittliches Pubertätsalter (Monate)
Einfluss der Rasse auf das Pubertätsalter bei Milch- und Fleischrindern durchschnittliches Pubertätsalter (Monate) Rasse weiblich männlich Holstein-Friesian 8,5 9,0 Braunvieh 11,6 8,8 Angus 12,4 9,8 Hereford 13,0 10,8 Brahman 19,0 17,0

33 durchschnittliches Pubertätsalter (Monate)
Einfluss der Rasse auf das Pubertätsalter bei Milch- und Fleischrindern durchschnittliches Pubertätsalter (Monate) Rasse weiblich männlich Holstein-Friesian 8,5 9,0 Braunvieh 11,6 8,8 Angus 12,4 9,8 Hereford 13,0 10,8 Brahman 19,0 17,0

34 Die Pubertät beim männlichen Pferd
Der Hodenabstieg in den Hodensack sollte zwei Wochen nach der Geburt abgeschlossen sein. Im Alter von 6 Monaten beginnt die präpuberale Phase mit dem Wachstum des testikulären Gewebes. Im Alter von etwa 9 Monaten steigt die LH- und FSH- Konzentration im peripheren Blutkreislauf deutlich an. Im Alter von 12 Monaten ist die Hodengrößenzunahme erkennbar. Mit etwa 18 Monaten erreichen Junghengste die Geschlechtsreife (männliches Verhalten inkl. Lautäußerungen in Anwesenheit von Stuten, Erektion, Masturbation, Kopulation).

35 Pubertät beim männlichen Pferd
Ein Junghengst kann eine Stute bereits mit Erfolg belegen, wenn seine Ejakulate eine Spermiengesamtzahl von etwa x 106 betragen, bei einer Vorwärtsbeweglichkeit der Spermien von >10% (Christine Aurich, 2008)

36 Die Pubertät beim männlichen Schwein
Im Alter von etwa 3 Monaten tritt erstes sexuelles Interesse auf (noch nicht auf das weibliche Geschlecht gerichtet): Aufsprünge auf gleichaltrige Eber mit angedeuteten Suchbewegungen ohne Erektionen . Im Alter von etwa 4 Monaten setzt die Spermatogenese ein. Im Alter von 5-6 Monaten beginnt die Paarungsfähigkeit (kleine, wenig konzentrierte Ejakulate mit hohem Anteil an abnormen, unreifen Spermien). Die schnelle körperliche Entwicklung (bei manchen Zuchtrichtungen) wirft bei zu früher sexueller Belastung Probleme auf.

37 Die Pubertät bei Schaf- und Ziegebock
Die sexuelle Reife weist zwischen den Rassen große Unterschiede auf. Böcke von Rassen mit größerer Fertilität sind frühreifer als Böcke von weniger fruchtbaren Rassen (ausgeprägtes Hodenwachstum). Lämmer von frühreifen Rassen, die zu Beginn der Ablammsaison geboren werden, können bereits im Herbst geschlechtsreif sein. Die Spermatogenese beginnt bei Böcken im Alter von etwa 3 Monaten; lebende Spermien können im Alter von 5 Monaten ejakuliert werden.

38 Andrologische Untersuchung bei einem TWZ-Bock (5 Mo
Andrologische Untersuchung bei einem TWZ-Bock (5 Mo. Alt) vor der Körung sehr gute Hodenentwicklung Trebsen 2003