Vorlesung: Andrologie und instrumentelle Samenübertragung Wintersemester 2006/7, 7. Fachsemester -...

Vorlesung: Andrologie und instrumentelle SamenübertragungWintersemester 2006/7, 7. Fachsemester

- Andrologische Untersuchung

- Spermatologische Untersuchung

Indikationen

- Zuchttauglichkeitsuntersuchung (Ankaufsuntersuchung)

- Erkrankungen der Geschlechtsorgane

- Überwachungsuntersuchung bei Tieren, die im Zuchteinsatz stehen - zum größten Teil gesetzlich vorgeschrieben

Anforderungen an ein männliches Zuchttier (nach Merkt und Krause, 1977)

- Erbgesundheit: Freisein von nutzungsbeschränkenden Erbfehlern

- Allgemeingesundheit: Freisein von extragenitalen Erkrankungen, welche die Zuchtverwendung einschränken oder ausschließen

- Geschlechtsgesundheit: Freisein von genitalen Erkrankungen

- Begattungsfähigkeit (Potentia coeundi): Fähigkeit, den Paarungs-akt vollständig und ungestört auszuführen

- Befruchtungsfähigkeit (Potentia generandi): normale Befruchtungsergebnisse nach Paarungsakt oder Verwendung des

Spermas

- Absamfähigkeit: Möglichkeit, Sperma mit technischen Hilfsmitteln zu gewinnen

Beispiel: Unterkieferverkürzung (Brachygnathia inferior)

sehr variable Ausprägung möglichErbgang: autosomal-rezessiv (Rind)

autosomal-rezessiv und dominat (Pferd)

Wichtig ist der Zuchtausschluss von Merkmal- und Anlageträgern

Erbgesundheit: genitale und extragenitale Erbgesundheit

Schwerpunkt liegt auf ansteckenden Erkrankungen

Allgemeingesundheit

Geschlechtsgesundheit

Merksatz:- Ist alles da?- Ist alles an der Stelle, wo es hingehört?- Ist die Ausprägung, dem Alter und der Geschlechtsaktivität entsprechend?

- Funktioniert es?

Morphologisch/anatomische Untersuchung

Funktionelle Untersuchung

Tierartspezifische Besonderheiten

Begattungsfähigkeit (Potentia coeundi)

- wird in der Regel nur indirekt erfasst

- direkte Möglichkeit: Trächtigkeiten, Nachkommenanzahl

- unterscheide In-vivo- und In-vitro-Befruchtungsfähigkeit

Befruchtungsfähigkeit (Potentia generandi)

Formaler Ablauf der Andrologischen Untersuchung

- Kennzeichen- Vorbericht- Allgemeine Untersuchung- Spezielle andrologische Untersuchung

- äußere morphologische Untersuchung- innere morphologische Untersuchung- funktionelle Untersuchung- Entnahme von Proben für weitere Untersuchungen

- Spermatologische Untersuchung- Mikrobielle Untersuchung- endokrine Untersuchung

- Diagnose- Beurteilung

Kennzeichen- Rasse, Alter, Identität (Farbe, Chip, Tätowierung,

Brandzeichen, u. a.)

Vorbericht- Indikation- zielorientiert aber nicht einengend- Beispiele: - Deckeinsatz/Zuchtnutzung

- Vorbehandlung/Vordiagnostik- Nachkommenzahl- Deckverhalten- Krankheiten- Erkrankungen anderer Tiere- Medikamenteneinsatz/Impfungen- Haltung- Fütterung

Allgemeine Untersuchung

Mindestumfang:- Haltung- Verhalten- Ernährungszustand- Pflegezustand- Geschlechtstyp: - männlich

- weiblich- kastratenhaft

- Atemfrequenz- Puls- Temperatur

- Bei Bedarf Erweiterung des Untersuchungsumfanges- häufig wird der Bewegungsapparat vergessen

(Potentia coeundi)

Spezielle andrologische Untersuchung- äußere morphologische Untersuchung

- Adspektion, Palpation - ggf. Sonographie, Vermessung der Hoden, Tonometer - vergleichend bei paarigen Organanlagen

- Skrotum

- Hoden

- Nebenhoden

- Samenstränge

z. B.: Symmetrie, Verschieblichkeit, Inhalt

z. B.: Größe, Form, Symmetrie, Lage, Konsistenz, Schmerzhaftigkeit

z. B.: Größe, Form, Symmetrie,Konsistenz, Schmerzhaftigkeit

Spezielle andrologische Untersuchung- äußere morphologische Untersuchung

- Präputium

- Penis

z. B.: Umfangsvermehrungen, Ausfluss

im Ruhezustand und nach Vorlagerung/Erektion

Spezielle andrologische Untersuchung- innere morphologische Untersuchung

- Palpation - Hengst und Bulle: rektale manuelle palpatorische

Untersuchung- andere: rektale digitale Palpation

- ggf. Sonographie

- akzessorische Geschlechtsdrüsen

- innere Darmbeinlymphknoten

z. B.: Ausprägung

Spezielle andrologische Untersuchung- funktionelle Untersuchung

- Ziel: Untersuchung der Begattungsfähigkeit- Methode: Beobachtung bei der Samengewinnung

- Phantom- natürlicher Geschlechtspartner

Spezielle andrologische Untersuchung- funktionelle Untersuchung

- Untersuchungsparameter: Ablauf der Paarungsreflexkette/ Paarungsverhalten

- Geschlechtslust (Libido sexualis)Reaktionszeit: Zeit zwischen erster Kontaktaufnahme mit

dem Sexualpartner und erstem Aufsprungversuch/Emission/Erektion

- Ablauf des Paarungsvorganges

- Annahme der künstlichen Vagina

- Anzahl der erforderlichen Aufsprünge

Paarungsreflexkette/Paarungsverhalten

Reflexkette: geordneter Ablauf von angeborenen (unbedingten) und erworbenen (bedingten) Reflexen

Die Ausführung einer Handlung führt zur Veränderung der einwirkenden Reize, die wiederum als Auslöser für die nächste Handlung dienen.

Prägung: Vorgang, bei dem Objekte eine Bedeutung erhalten, die weitgehend irreversibel ist.

Prägungsphasen- Prägung auf den Artgenossen- Prägung auf den Sexualpartner

Paarungsverhalten:- Prägung auf den Sexualpartner- angeborene Reflexe werden durch Erfahrung ergänzt

Paarungsverhalten

Prägung:- sensible Phase- Nestflüchter und Schwein: erste 3. Monate- Hund: zwischen 3. und 12. Woche nach der Geburt- fehlerhafte Artprägung bedeutet fehlerhafte Sexualpartnerprägung- Doppelprägung bei Haustieren

Aus: Bostedt und Dedie, 2001

Einflüsse auf das Paarungsverhalten

- Saison- Tierarten mit saisonaler Paarungszeit- Hitze wirkt fruchtbarkeitsdepressiv

- Genetik- Bulle: Heritabilität der Libido sexualis bei 0,59 0,16

- Nutzung

- Hierarchie

- Erfahrung

Spezielle andrologische Untersuchung- Entnahme von Proben für weitere Untersuchungen

- Spermatologische Untersuchung

- Ejakulatgewinnung (gesamt oder fraktioniert)- Transport/Lagerung bis zur Untersuchung- Untersuchung

- wichtige Störgrößen sind Zeit und Temperatur

Spermatologische Untersuchung

- Mindestanforderungen als Beurteilungsgrundlage

- Berücksichtigung der Umstände:- Nativsperma oder konfektioniertes Sperma- Alter des Vatertieres- Nutzung der Vatertieres- Angaben aus dem Vorbericht zur Potentia generandi- Lagerung

- Methodisches Vorgehen- makroskopische Untersuchung- mikroskopische Untersuchung - funktionelle Tests (z. B.: Penetrationstests, Bindungstests, IVF)- mikrobiologische Untersuchung

Makroskopische Ejakulatuntersuchung

- Volumen: Uterusbesamer > Scheidenbesamer

- Aussehen: Farbe, Konsistenz- Beimengungen: keine - Geruch: nahezu geruchlos

Volumen:- saisonal bzw. nutzungsabhängige Schwankungen- Hauptvolumenanteil ist das Sekret der akkzessorischen Geschlechts-

drüsen

- Oligospermie: - vermindertes Ejakulatvolumen- zu starke Nutzung (Exhaustion)- Saisoneinflüsse

- Aspermie: - kein Ejakulat- Verlegung der samenableitenden Wege


Aussehen: Farbe und Konsistenz

- Farbe- grauweiß bis elfenbeinfarbig- bei Wdk. teilweise gelblich-grünliche Farbe durch Riboflavingehalt- Abweichungen:

- Rot- und Braunfärbung: Hämospermie

- Konsistenz- abhängig von der Spermiendichte, Beschaffenheit des Seminalplasmas, Beimengungen- Wdk.: höchste Dichte, rahmähnliche Konsistenz

Hengst und Eber: molkeähnlich- Abweichungen:

- Pyospermie- Urospermie- Oligozoospermie: verminderte Spermiengesamtzahl- Azoospermie: völliges Fehlen von Spermien


Geruch

- Farbe- Abweichungen:

- Urospermie- Pyospermie

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung

- Beweglichkeit

- Spermiendichte

- Anteil lebender Samenzellen

- Lebensdauer bei Belastung

- Agglutination

- Fremdzellen und andere Beimengungen - morphologisch veränderte Spermien


Spermienbeweglichkeit (Motilität)

- Massenbewegung:Beurteilung am nativen Wdk.-Spermalinsengroßer Tropfen, ohne Deckgläschen, Hellfeldvorgewärmter Objektträger, 100fache Vergrösserungfischschwarmartige VerdichtungszonenBeurteilung im Zentrum des Tropfens (Randphänomen)

- Einzelbeweglichkeit: - Schätzverfahren unter dem Lichtmikroskop- Computergesteuerte Videomikrografie (CASA)

- Abweichungen: - Asthenozoospermie: verminderte Beweglichkeit- Akinozoospermie: keine Beweglichkeit


Spermienbeweglichkeit (Motilität)

- Grundlage: Bei der Beurteilung der Motilität zwischen Objektträger und Deckgläschen herrschen semianaerobe Bedingungen - anaerobe StoffwechselbedingungenWdk.: ausgeprägte Fruktolyse – starke MotilitätEber: ineffektive Anaerobier – nur vibrierende oder

oszillierende Bewegungen

- Gefahr der iatrogenen Pathospermie: konstante Wärmequelle 40°C

- Unterscheide: - Massenbewegung- Einzelbewegung: - vorwärtsbeweglich

- ortsbeweglich- unbeweglich- Linearität- Geschwindigkeit

- Aufrechterhaltung der Beweglichkeit unter Belastung


Spermiendichte

- Bestimmung: - Zählkammer nach Verdünnung- Schätzung anhand der Konsistenz gibt Anhalte

- fotoelektrische Geräte (Fotometer, Kolorimeter) und Teilchenzähler

- Abweichungen:- Oligozoospermie: verminderte Spermienzahl- Azoospermie: Fehlen von Spermien

Zählkammer nach Thoma neu

Zählkammer nach Bürker-Türk

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung - Dichte


Aufziehen von Sperma in die Blutzellpipette bis zur Marke 0,5; anschließend aqua dest. bis zur Marke 1,01 (Verdünnung 1:200)

Durchmischen des Spermas mit aqua dest. durch Schütteln der Pipette

0,5

1,01


Einige Tropfen verwerfen, Pipettenspitze abtupfen und nächsten Tropfen auf vorbereitete Zählkammer auftragen

Vorbereitung der Zählkammer:Deckgläschen auf Zählkammer auflegen und fest andrücken bis Newton‘sche Farbringe sichtbar werden

Einen Tropfen des Sperma-aqua dest.-Gemisches wird auf die Zählkammer direkt vor dem Deckglas aufgebracht und gelangt dann durch Kapillarkräfte gleichmäßig in die Vertiefung der Zählkammer mit den Quadraten


- Auszählung bei 40-facher Vergrößerung

- es werden nur Spermien gezählt,

deren Köpfe innerhalb eines Quadrates oder auf der Begrenzungslinie unten und links liegen

- gezählt werden 5 große Quadrate, ein großes Quadrat besteht aus je 16 kleinen Quadraten

- die 5 großen Quadrate dürfen nicht direkt benachbart sein

1

2

3

4

54

161


Gesamtzahl ausgezählter Spermien (A) Fläche x Kammerhöhe x Verdünnungsgrad

in l = A x 10000

D =

A x 10in Mio./ml =


Anteil lebender Spermien

- Prinzip: Einsatz von Farbstoffen, die unterschiedlich in lebende und tote

Spermien eindringen und oder in diesen verbleiben

- Abweichungen: - Nekrozoospermie: ausschließlich tote Spermien

Lebend-Tot-Färbung mittels Eosinausstrich- geschädigte Plasmamembran ist durchlässig für Eosin- Färbelösung: 2 g Eosin-B und 3 g Natriumcitrat ad 100 ml Aqua dest.

- Auf einen Objektträger: kleiner Spermatropfen + doppelt so großer Tropfen Färbelösung

- 20 Sekunden mischen- Ausstreichen- Auszählung von 200 Spermien


- Abweichungen: - Nekrozoospermie: ausschließlich tote Spermien

Agglutination und Fremdbeimengungen

- Agglutination: Zusammenlagern von Spermienköpfen- Fremdbeimengungen:

- unreife männliche Keimzellen (Rundzellen)- Epithelzellen- Erythrozyten- Leukozyten- Schmutzpartikel


Spermienmorphologie

- immer Abweichungen von der Morphologie zu finden- zur Beurteilung ist eine Immobilisierung der Samenzellen notwendig- nachgeschaltete Färbungen- Beurteilung bei 1000 facher Vergrößerung- Auszählung von 200 Spermien

Färbemethoden:- Eosin-Ausstrich

- Kopfkappenveränderungen sind nur schlecht (gar nicht) zu beurteilen

- Formolcitrat-Flüssigfixierung- Spermac-Färbung

- kommerziell erhältliche Färbelösungen- unterschiedliche Anfärbung von Akrosom, Kern, Äquatorialsegment,

Geißel- Schnellfärbung mit Testsimplets


Spermienmorphologie

- immer Abweichungen von der Morphologie zu finden- zur Beurteilung ist eine Immobilisierung der Samenzellen mit Formol-

Zitrat-Lösung notwendig- nachgeschaltete Färbungen

Einteilung der morphologischen Spermienveränderungen

- primäre Spermienveränderungen

- sekundäre Spermienveränderungen

- tertiäre Spermienveränderungen

- Abweichungen:- Teratozoospermie: veränderte Spermienmorphologie

Funktionelle Tests

- MigrationstestPrinzip: - Überschichtungsverfahren

- motile Spermien schwimmen in das Medium ein (swim-up)

- PenetrationstestPrinzip:- Beurteilung der Spermien-Mukus-Interaktion

- Überprüfung der MembranstabilitätBeispiel: Hypoosmotischer Schwelltest

- Spermien werden in eine schwach hypoosmotische Lösung verbracht

- vermehrte Wassaufnahme- Vergrößerung des Zellvolumens- Aufrollung des Schwanzes- geschädigte Spermien: keine charakteristischen

Veränderungen- Fertilisationstest

Endokrinologische Diagnostik

Testosteronkonzentrationen schwanken beim männlichen Tier stark.

Mittel der Wahl ist ein Stimulationstest, d. h., die Leydigzellen werden durch hormonelle Stimulation zur Androgensynthese angeregt.

Prinzip der Methode:

Basalwert: Probe vor endokriner Stimulation

Stimulation: Gabe des Hormones, welches die Androgensynthese anregen soll (hCG, GnRH)

Stimulationsproben: Entnahme mehrere Proben, um den Anstieg der Androgenkonzentration darzustellen

Endokrinologische Diagnostik

Hypothalamus

Hypophysenvorderlappen

Sertolizelle Leydigzelle

GnRH

FSH LH

Inhibin TestosteronÖstrogene,

GnRHz. B. in Form von Buserelin

hCG

Leydigzellfunktion: Testosteron

Hypophysenvorder-lappenfunktion: LH

Testosteronfreisetzung nach GnRH-Gabe

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-45 -40 -35 0 15 30 45 60 90 120 180 240Zeit (min)

Tes

tost

eron

(ng

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Hengst Wallach

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