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“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”

FACULTAD CIENCIAS DE INGENIERIA

E.A.P ZOOTECNIA

TEMA

BIOLOGIA DEL SEMEN

CATEDRA

ING : MARINO ARTICA FELIX

ALUMNOS : -RAMIREZ MONTES, Jhonny

SEMESTRE : VII SEC: “B”

HUANCAVELICA – PERÚ 2011

E.A.P. DE ZOOTECNIA

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UANCAVELICA - FACULTAD DE CI ENCIAS D E IN

GENIERIA

VA DEDICADO PARA MI FAMILIA QUE GRACIAS A ELLOS LLEGARE A CUMPLIR MIS METAS QUE ME LAS HE TRAZADO…

BIOLOGIA DEL SEMEN

ESQUEMA DEL APARATO REPRODUCTOR DE UN TORO

SEMEN EN LOS ANIMALES DOMÉSTICOS

El semen es la descarga completa que ocurre durante el proceso de la eyaculación.

Consiste en espermatozoides (abarcan un 10 % del volumen final), elementos

celulares y el plasma seminal, segregados todos éstos por los túbulos seminíferos,

epidídimo, conducto deferente, ampollas y las glándulas anexas; estas últimas varían

en desarrollo en función de las distintas especies animales, siendo en general la

próstata, vesículas seminales y glándulas bulbouretrales.

Características del semen en los animales domésticos, haciendo particular mención al

macho bovino.

Espermatozoide

El espermatozoide es la única célula viva extracorpórea. Su función es la de

transportar el material genético proveniente del macho para incorporarlo en la gameta

femenina (oocito). Debido a esto, posee una forma tan característica, con una carencia

casi absoluta de citoplasma y una serie de adaptaciones morfológicas que le permiten

desplazarse en busca del oocito para su posterior fecundación.

En las distintas especies de animales domésticos presentan una forma similar, y

miden aproximadamente 50 y 60 micras de longitud, a diferencia de los

espermatozoides de los roedores, los cuales presentan un tamaño bastante mayor

(150 a 250 micras).

Poseen tres secciones bien diferenciadas:

Cabeza y cuello

Pieza intermedia

Cola o flagelo

La cabeza del espermatozoide mide aproximadamente 8 a 10 micras de longitud, 4 a

4,5 micras de ancho y su espesor se calcula en 0,5 a 1,5 micras. La pieza intermedia

es de 1,5 a 2 veces superior al largo de la cabeza (10 a 15 micras) y presenta un

diámetro de 1 micra. La cola, por su parte, mide alrededor de 35 a 45 micras de largo y

0,4 a 0,8 micras de diámetro.

En todos los animales la cabeza es una masa condensada de ADN y proteínas

llamada cromatina, combinada con péptidos de bajo peso molecular conocidos con el

nombre de protaminas.

El núcleo espermático es haploide, conteniendo sólo un miembro del par de

cromosomas. La cabeza se encuentra recubierta en sus 2/3 partes por un capuchón

cefálico o acrosoma, el cual es un saco membranoso que posee enzimas como la

hialuronidasa y la acrosina, importantes para la penetración del ovocito.

Inmediatamente por detrás del acrosoma se encuentra la región post-acrosómica; la

misma es fundamental para la fecundación porque es en esta área donde el

espermatozide se une y se fusiona con el oocito.

Entre la cabeza y la cola se encuentra la zona de implantación que contiene el

centríolo proximal y el nacimiento de los microtúbulos que recorren completamente el

flagelo o cola del espermatozoide. Éstos se presentan en la clásica disposición 9+2.

La cola se encuentra dividida en tres zonas:

Pieza intermedia: presenta una vaina mitocondrial que se extiende hasta el anillo que

rodea las nueve fibras densas de naturaleza contráctil, que a su vez rodean los

microtúbulos del axonema. Esta vaina mitocondrial es de crucial importancia como

fuente de energía necesaria para la motilidad espermática.

Pieza principal: formada por el axonema y sus fibras densas asociadas, y carente de

vaina mitocondrial.

Pieza terminal: en esta área ya no se encuentran las fibras densas, sino qué

solamente está constituida por los microtúbulos del axonema.

La cola, al igual que la cabeza, está estrechamente rodeada por la membrana

plasmática. No obstante, si bien todos los espermatozoides de los animales presentan

estas características generales, se observan diferencias entre especies en lo que

respecta al tamaño y forma de la cabeza, así como también en el volumen relativo de

los componentes del flagelo.

El análisis morfológico de los espermatozoides es uno de

los principales componentes de la evaluación de las

características de una muestra seminal.

La valoración de la morfología del espermatozoide se

basa en la relación directa que haya entre la proporción

de espermatozoides anormales en el eyaculado, el tipo

de defecto morfológico y su relación con la fertilidad in

vivo de los toros.

Atendiendo a una clasificación estrictamente morfológica,

las anomalías que puedan generarse se clasifican en

anomalías en la cabeza, en el tracto intermedio y en la

cola. Según el órgano donde pueden haberse generado,

diferenciamos las anomalías primarias y secundarias.

Esta evaluación de la morfología espermática puede ser

utilizada para eliminar toros con pobre calidad seminal y

refleja la funcionalidad de los testículos, epidídimos y

glándulas accesorias, por lo que siempre deben estar

incluidas en las pruebas de evaluación espermática.

Una especial característica del espermatozoide es que la membrana plasmática está

subdividida en regiones delineadas en forma aguda que difieren en composición y

función. Estas distintas zonas reflejan funciones especializadas de los componentes

de la superficie y del citoplasma espermático. Estudios recientes en animales han

demostrado que estas regiones son dinámicas y sufren cambios durante la vida de la

célula, y se conocen como:

Región acrosómica anterior

Región acrosómica posterior

Región post-acrosómica

Región del anillo (unión de la cabeza y el flagelo)

La membrana plasmática del flagelo también está dividida en áreas superponiendo a

la pieza intermedia, anillo, pieza principal y pieza terminal.

En cuanto a su composición, básicamente la membrana plasmática de los

espermatozoides es similar a la de los eritrocitos, al menos en lo que concierne a su

contenido lipídico. Se encontró que los fosfolípidos son en conjunto alrededor del 70 %

de los lípidos totales en el espermatozoide de algunos animales como el verraco,

siendo en su mayoría fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidilinositol,

lisofosfatidilcolina y esfingomielina. La relación molar entre colesterol y fosfolípidos es

de 0,12. Los ácidos grasos libres se encuentran en baja cantidad.

Con respecto a la relación fosfolípidos: proteínas se estima en un 1,0

aproximadamente, sugiriendo que la cantidad total de cada uno de estas moléculas es

constante.

En el toro se observó que la cantidad total de esteroles en el acrosoma anterior es

alrededor de cuatro veces superior a la presente en la región post-acrosómica. El

sulfato de colesterol es sólo una pequeña fracción del total de esteroles, a diferencia

de lo que ocurre en el ser humano en el que constituye el principal componente de la

membrana plasmática acrosómica.

Plasma seminal

Las concentraciones de los distintos componentes de la fracción líquida del eyaculado,

o plasma seminal, varía en las distintas especies animales.

En eyaculado completo en el toro comprende unos 2 a 10 mililitros, con una

concentración espermática que varía entre 300 y 2000 células x 10 6/ml. El

espermatocrito, o proporción de células presentes en el semen completo, ronda el

10%, con un pH de 6,48 - 6,99 y un peso específico de 1.035.

En lo que respecta al plasma seminal, y siempre hablando del toro como referencia, la

concentración de proteínas alcanza 3,8 mg/100ml; la de fructosa ronda los 120-540,

sorbitol 10-136, ácido cítrico 357-1000, inositol 25-46, ácido glutámico 35-41 y

glicerilfosforilcolina 110-500, en todos los casos expresando los valores en mg/100 ml.

Contiene trazas de ergotionina, y en lo que respecta a la concentración de electrolitos,

las mismas son las siguientes (expresadas en mmoles/litro): sodio 117, potasio 44,

calcio 9.3, magnesio 3.4, cloruros 49 y bicarbonato 7,1. Finalmente posee 400

unidades por mililitro de alfa-manosidasa y 15000 de beta-N-acetilglucosamina.

CUALIDADES QUE DEBEN TENER LOS ESPERMATOZOIDES DE UN EYACULADO FECUNDANTE

– Motilidad progresiva

– Morfología normal

– Metabolismo energético activo

– Capacidad para desarrollar una motilidad hiperactivada

– Integridad estructural y funcionalidad de la membrana

– Integridad de las enzimas asociadas con la fecundación

– Capacidad de penetración

– Transferencia óptima del material genético

VALORACIÓN DE LA CALIDAD SEMINAL

1. Forma tradicional

Las pruebas de laboratorio para evaluar la calidad seminal, según Hafez

(1989).resultan ser parámetros objetivo y subjetivo de sus características, que

permiten predecir la fertilidad de una muestra de semen.

Una valoración objetiva de la calidad seminal, debe enfocarse hacia el aspecto total de

la muestra. Spitzar (2000), define como aspectos inmediatos después de colectada la

muestra, la revisión de la motilidad, volumen, aspecto, ph, concentración. Igualmente

Barth A.(2000) señala que exámenes más detallados implican determinación de

células anormales, tinción de vivos y muertos, actividad metabólica y resistencia a

condiciones medioambientales.

1.1. Examen macroscópico

a. Volumen

La calidad del semen varía según las especies, el estado fisiológico, individuo, raza,

edad, tamaño, número de saltos, métodos de recolección, factores alimentarios,

sanitarios y medio ambientales. Hafez (1989) estableció en bovinos que la eyaculación

media es de 4 a 6 centímetros cúbicos y varía entre 1−12 cm3; los toros jóvenes

pueden suministrar de 1 a 3 centímetros cúbicos de semen, mientras que los adultos

pueden eyacular de 10 a

15 cm3.

b. Aspecto o consistencia

El eyaculado como tal, es un líquido denso, cremoso, ligeramente amarillento, que

contiene una suspensión de espermatozoides en un medio llamado plasma seminal.

Chenowethlarg P. (2006).

c. Color

Coloración blanquecina o ligeramente amarillenta y su opacidad se halla en función de

la concentración espermática. Los eyaculados muy buenos tienen apariencia

granulosa con una concentración de 750 a 1.000 millones o más de espermatozoides

por mililitro Buenos, semen opaco, lechoso con 400 a 750 millones de

espermatozoides por ml. Regular, semen con leche aguada con 250 a 400 millones de

espermatozoides por ml. Malo, semen translúcido y acuoso con menos de 250

millones de espermatozoides por ml.

1.2 Examen microscópico

Barth A (2000), señala, para evitar las alteraciones técnicas por choque de frío, al

momento de evaluar la muestra microscópicamente, deben mantenerse las láminas

sobre las cuales se coloca la muestra a 37ª C a fin de evitar, se afecta la observación.

a.- Motilidad masal

Barth A (2000) reseña que la motilidad masal es el resultado de la concentración

espermática, el porcentaje de células con movimiento progresivo y velocidad de

movimiento de los espermatozoides. Lo cual provoca movimientos de flujo y la

existencia de verdaderas olas de zoospermios, que al estas disminuidos o en baja

concentración provocan disminución. Palacio C. J. (2005) indica, que la observación

se hace sobre una gota de semen de 5 a 10 mm de diámetro, colocada sobre un porta

objetos tibio y sin cubre objetos. La observación se realiza, con semen sin diluir y bajo

un campo luminoso y con un aumento de 40−125 x observando varios campos

microscópicos.

Según Derivaux (1976), Morrow (1986), Hafez (1989), la calificación se realiza bajo los

parámetros que se muestran en la tabla 1.

Tabla 1. Escala basada en el porcentaje de células móviles y criterio evaluativo, según

Derivaux (1976), Morrow (1986), Hafez (1989)

b. Motilidad individual

La motilidad individual según Barth A. (2000), es el resultado de la evaluación del

movimiento progresivo de los espermatozoides y de los cambios en su motilidad. Este

seguimiento se hace en una superficie de 1 mm2 y una altura de 0.1 mm., lo cual se

consigue al colocar en un porta objetos perfectamente limpio y tibio una gota de 3 a 4

mm de semen diluido y colocando una laminilla encima.

Igualmente, la motilidad progresiva, según Palacio C. J. (2005) debe ser observada en

un aumento de 200 x −500 x, preferentemente bajo contraste de fase, y los resultados

se expresan en porcentaje o en una escala de 1 a 5.

Según Salisbury (1978), Hafez (1989) y Barth (2001), la clasificación se muestra bajo

parámetros que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Escala basada en el porcentaje de células móviles según Salisbury(1978),

Hafez (1989) y Brath (2001)

La motilidad según Echeverry (2005) permite predecir la fertilidad o habilidad para

congelar, ya que la motilidad post − descongelación es frecuentemente usada para

ajustar la concentración de espermatozoides por pajilla, cuando el semen se designa

para I. A.

La motilidad progresiva también puede ser evaluada siguiendo la velocidad de

movimiento o grado de movimiento y se hace bajo la siguiente escala según Barth

(2000).

Tabla 3. Escala basada en la velocidad de movimiento de las células móviles Barth

(2001)

El movimiento progresivo de los espermatozoides después de descongelado, se debe

evaluar inmediatamente después de descongelado y luego de 2 horas de incubación a

37° C. El mínimo aceptable de motilidad es del

25% de células motiles con una velocidad tipo 3 inmediatamente después de

descongelado y un 15% de células motiles con una velocidad tipo 2 luego de 2 horas

de incubación a 37° C, para ser considerada viable (30)

c. Concentración

Según Barth (2000). El número de espermatozoides se expresa por milímetro cúbico,

para la determinación se usan métodos tales como: cámara de Newbauer, la

nefelometría, la espermio−densi−metría y la espectofotometría, Cámara de Newbauer

utilizada para determinar el número de espermatozoide por ml. Cúbico

El recuento se realiza con cámara de Newbauer contando las cabezas de los

espermatozoides (EPZ) y observados en 5 cuadros tomados en diagonal, del cuadro

central grande y se aplica la siguiente fórmula (Espinosa, 1978):

EPZ/ml = n x 200 x 10 x 5000

Donde:

n = Numero de células contadas

200 = Factor de dilución en la pipeta

10 = Por ser la altura de la cámara de 0.1

5 000 = Cuadros pequeños contados en mm3

d. Morfología

Palacios C. J. (2005), señala que la morfología espermática es un factor determinante

en la capacidad de fertilización del semen, ya que existe una correlación entre

defectos espermáticos e infertilidad.

Los espermatozoides son traslucidos y virtualmente invisibles al microscopio de luz

directa. Barth A (2003), señala por lo tanto, se requiere el uso de colorantes que

provean de un fondo oscuro para visualizarlos. Lo más recomendable es la técnica en

un solo paso, (en donde se mezcla el colorante con el espermatozoide sobre el porta

objetos), porque todo lo que se encuentra en el semen puede ser observado, Alguna

de estas funciones son cosa de bengala, tinta china, la tinción de eosina − nigrosina o

llamada vital. (vivos − muertos).

La coloración vital (eosina, azul de anilina, o eosina − nigrosina) es la más

comúnmente usada en la examinación morfológica de esperma, el azul de anilina y

nigrosina proveen un fondo oscuro, sobre el cual resaltan los espermatozoides, la

eosina por su pare tiñe las células, penetrando la membrana de las células dañadas,

tiñendo las lesiones y espermatozoides no viables o muertas de rosa.

Fig. 2. Método de coloración de una muestra de semen usando eosina nigrosina.

(Barth, 1989)

Según Barth A. (2003), para la preparación del extendido (Fig. 2) se coloca una gota

de 5 − 6 mm de diámetro de tinción eosina nigrosina en un extremo de porta objetos

tibio, y seguido se coloca una gotica de semen de 3 a 5 mm de diámetro cerca de la

tintura, luego de haber mezclado la tintura con el semen, y dejar actuar un minuto, la

mezcla es extendida de un lado hasta el otro con otro portaobjetos tibio, formando una

película delgada en la cual después de seca se puede hacer la evaluación con un

objeto de inmersión de aceite a 1000 −

1250 aumentos. Aumentos menores no revelan la mayoría de los defectos que

existen. Cuando hay pocas anormalidades es suficiente contar 100 espermatozoides y

cuando encontramos gran cantidad de anormalidades es recomendado contar 300 o

más. Catena M. (1999) y Barth A. (2003), así lo confirman.