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FISIOLOGÍA REPRODUCTIVA DEL MACHO BOVINO. M.V. Acuña, María Belén ¿Por qué es importante estudiar la fisiología en el macho? • El Medico Veterinario, podrá llevar acabo la especialidad clínico-médico- quirúrgica que abarca todo los problemas de la sexualidad del macho. • Podemos encontrar toros completamente estériles y otros capaces de producir gestación pero con baja eficiencia, que pueden alcanzar una tasa de 20-40% del total. En poblaciones no controladas 1 de cada 5 toros es subfértil, infértil o estéril. • Si una vaca nos “falla”, nos perderemos un ternero, mientras si el que tiene problemas es el toro nos perderemos entre 30 y 50 terneros, dependiendo del porcentaje de toros que utilicemos en el rodeo. • El semen de alta fertilidad tiene una tasa de no retorno a la primer inseminación del 65-70%. • Se espera un 95% de tasa de preñez, con 75% de terneros que nazcan dentro de los rimero 21 días de la estación de parición. EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD REPRODUCTIVA . DESARROLLO EMBRIONARIO DESARROLLO EMBRIONARIO SEXO CROMOSOMICO •En el momento de la fertilización del ovocito por el espermatozoide. •La expresión del SRY es fundamental para que se produzca la diferenciación testicular. •El gen SRY (del inglés sex-determining region Y), es un gen de determinación sexual localizado en el brazo corto del cromosoma Y. Codifica la proteína TDF (testis-determining factor), también conocida como SRY, una de las responsables de que el embrión empiecen a formar los testículos. SEXO GONADAL •La gónada indiferenciada, dos pares de conductos, denominados de Wolff y de Müller, los genitales externos constituidos por el tubérculo genital, los pliegues escrotales y uretrales y el seno urogenital. •Se necesita dos tipos de secreciones para la diferenciación masculina: andrógenos, testosterona, por parte de las células de Leydig del intersticio y el factor inhibidor de los conductos de Müller (MIF) por parte de las células de Sertoli del túbulo seminífero. •Andrógenos tejido diana: conductos de Wolff y genitales externos . MIF tejidos diana: conductos de Müller. MASCULINIZACIÓN •La organización cerebral masculina (pasaje de Testosterona a Estrógeno por la acción de una aromatasa “DEFEMINIZA”: el hipotálamo, suprime el área de control cíclico y facilita el control tónico) es diferente a la organización del aparato reproductor masculino (pasaje de Testosterona a la DHT por acción de la enzima 5 alfa reductasa). •Las hormonas importantes en el desarrollo del aparato genital masculino son la testosterona, producida por las células de Leydig y su forma 5α reducida, la 5α-dihidrotestosterona (DHT). • Testosterona virilizar los conductos de Wolff . DHT los órganos genitales externos. http://reproduccionbovina-mgrg.blogspot.com/p/ciclos-reproductivos.html DESARROLLO EMBRIONARIO Y DESCENSO TESTICUALR. • TESTICULOS fijados por ligamento gonadal posterior y gúbernaculum. • 2-4 mes de la vida fetal. Posición caudal. • Cél. de Leydig secretan testosterona hasta el nacimiento. CAMBIOS ENDOCRINOS Y ANATOMICOS PUBERTAD. EL PRIMER EYACULADO QUE CONTIENE AL MENOS 50x106 ESPERMATOZOIDES , CON UN 10% AL MENOS DE MOTILIDAD PROGRESIVA (WOLF, 1965). RAZA GENETICA GANANCIA DE PESO/ CC AMBIENTE NUTRICION http://reproduccionbovina-mgrg.blogspot.com/p/ciclos-reproductivos.html ANATOMIA DEL APARATO REPRODUCTOR DEL MACHO ADULTO Glándulas sexuales: Testículos. Conductos testiculares: Conductos eferentes, epidídimo y conductos deferentes. Glándulas sexuales accesorias: Próstata, Glándulas bulbouretrales o de Cowper y Vesículas seminales. Órgano de copula: Pene. Conducto urogenital: Uretra. 9. RETE TESTIS 10. CONDUCTOS EFERENTES (10-15) 11. EPIDIDIMO CORDON ESPERMATICO COLA EPIDIDIMO PARENQUIMA TESTICULAR Anatomía testicular del toro. 1. ESCROTO: deriva de la piel y aponeurosis visceral. •Piel •Túnica dartos •Fascia espermática externa 2. TUNICA VAGINAL •Hoja parietal •Hoja visceral •Cavidad vaginal 3. TÚNICA ALBUGÍNEA 4. PARENQUIMA TETSICULAR 5. MEDIASTINO TESTICULAR 6. LÓBULOS 7. TÚBULOS SEMINÍFEROS 8. TÚBULOS RECTOS ANATOMÍA TESTICULAR DEL TORO. ¿Que testículo es? DERECHO IZQUIERDO HISTOLOGÍA DEL TESTÍCULO. HISTOLOGÍA DEL TESTÍCULO. 1. TÚBULOS SEMINÍFEROS(epitelio germinal –estratificado): desembocando en rete testis. Células de Sertoli (sostén) Células germinales (espermatogonias) 2. INTERSTICIO Células de Leydig HISTOLOGÍA DEL TESTÍCULO. CÉLULAS DE SERTOLI •Soporte, nutrición y diferenciación de las células germinales •Forman la barrera hemato-testicular •Secretan Inhibina (feed-back negativo inhibiendo liberación de FSH) •Producción de proteína transportadora de Andrógenos (ABP) CÉLULAS GERMINALES •Células en fase de diferenciación hacia espermatozoide: -Espermatogonias: Se dividen en de Tipo A, B e In (células madres-stem cells, espermatogonias en proliferación y en diferenciación). -Espermatocitos primario (preleptoténicos). -Espermatocitos secundario -Espermátidas redondas -Espermatozoides •Secretan testosterona •Se encuentran entre los túbulos seminíferos (intersticio). CÉLULAS DE LEYDIG CONTROL ENDOCRINO DE LAS FUNCIONES SEXUALES DEL MACHO. Producción de gametas y hormonas es CONTINUA. Hormonas que intervienen : GnRH, FSH, LH y TESTOSTERONA (también se producen inhibinas y estrógenos). Células que intervienen : CELULAS DE LEYDIG y CELULAS DE SERTOLI. FISIOLOGIA TESTICULAR. TESTICULOS FUNCION EXOCRINA FUNCION ENDOCRINA Producción de gametas ESPERMATOGENESIS Producción de hormonas. Biosíntesis y secreción de fluidos . ESPERMATOGÉNESIS. • ESPERMATOCITOGÉNESIS: Se producen las divisiones celulares que permiten la renovación y mantenimiento del epitelio germinativo y la reducción cromosómica para producir la haploidía en las gametas. • ESPERMIOGÉNESIS: Comprende la metamorfosis de las espermátidas haploides para transformarse en espermatozoides, células carentes de citoplasma, con cabeza, cola y motilidad propia. ESPERMATOCITOGENESIS Comprende una DIVISIÓN MITÓTICA de las espermatogonias para mantener las reservas y una DIVISIÓN MEIÓTICA para dar lugar a la formación de los espermatocitos secundarios haploides. La meiosis comprende dos divisiones celulares, la MEIOSIS I es reduccional y da origen a 2 células haploides y la MEIOSIS II es mas bien como una división mitótica de las células haploides donde se obtienen 4 células haploides. RESUMEN 3 tipos de espermatogonias: células madres, espermatogonias en proliferación y espermatogonias en diferenciación. Las dos primeras espermatogonias indiferenciados. División inicial: Espermatogonia madre o A0 por división mitótica 2 CÉLULAS HIJAS son A1 y A0. Varias divisiones mitóticas Espermatogonias diferenciadas A2, A3, In, B1, B2 luego son Espermatocitos primarios. Espermatocitos primarios comienzo de Profase prolongada de la MEIOSIS I. MEIOSIS I y MEIOSIS II Espermatocitos secundarios. Espermatocitos secundarios Espermátidas haploides. RESUMEN Se conoce como MEIOSIS I y se caracteriza por tomar más tiempo que la MEIOSI II, debido a la profase. MEIOSIS II solo dura muy pocas horas y es más bien una división mitótica de las células haploides. Partiendo de una célula diploide, como resultado de la división meiótica completa se obtienen cuatro células haploides. ¿Cómo pasan los espermatocitos primarios (durante la profase meiótica) la barrera que forman las células de Sertoli entre espacio basal y adluminal?ESPERMIOGENESIS Proceso en el cual la espermátida redonda formada de la segunda división meiótica sufre una serie de CAMBIOS y TRANSFORMACIONES para formar una espermátida madura, elongada con cabeza y cola que luego será liberada a la luz del túbulo. •FASE DE GOLGI •FASE DEL CAPUCHON •FASE DEL ACROSOMA •FASE DE MADURACION •Fase de Golgi: comprende de la formación de la espermátida redonda hasta la formación del granulo acrosómico. (Paso 1 al 3). •Fase del Capuchón: comprende a la formación de un capuchón acrosómico en crecimiento. (Paso 4 al 7). •Fase del acrosoma: periodo en el que el núcleo y acrosoma sufren transformaciones morfológicas, condensación y elongación. (Paso 8 al 12). •Fase de maduración: completan la diferenciación y se forma el flagelo y cuello. (Pasos 12 y 13.) FASE DE GOLGI FASE DEL CAPUCHON RESUMEN Espermátidas redondas se transforman Espermatozoides. No hay multiplicación celular, y el numero de espermatozoides varia por la muerte de las espermátidas. 4 fases: Golgi, del capuchón, del acrosoma, de maduración. Núcleo se desarrolla condensación nuclear de histonas a protaminas (activo/inactivo). Espermátida redonda se alarga y reduce su citoplasma cuerpo residual (fagocitado por cél. Sertoli). La ultima etapa se forma el cuello, pieza intermedia y cola. Ultima etapa de espermatogénesis Espermiación. CICLO DEL EPITELIO SEMINIFERO Definimos al ciclo del epitelio seminífero como el conjunto de cambios ( celulares, etc.) que ocurren a lo largo del TIEMPO, desde la aparición de una asociación cualquiera(puede contener una o dos generaciones de espermátidas) hasta la próxima aparición de esta misma asociación, en un determinado punto del túbulo seminífero, ESPACIO. Si cortamos un túbulo seminífero, vamos a ver las células de Sertoli, la línea germinal (LG) y la luz. La LG forma, en la pared (entre cél. de Sertoli), un epitelio estratificado (tiene estratos superpuestos). Como vemos, el número de tipos (o estadios o formas) celulares posibles de ser observadas en un sector de TS, es muy alto. Pero en un mismo corte transversal nunca estarán todas las células (o sus formas) presentes. Si pudiéramos observar ese mismo punto al cabo de un tiempo, no encontraríamos las mismas, sino sus “descendientes”. Entonces, el hecho de que las espermatogonias madre se dividen a intervalos de tiempo regulares. En un mismo lugar del TS, si partimos de la asociación I, con el tiempo se suceden todas hasta VIII y vuelve aparecer la I. Decimos entonces que se ha cumplido un ciclo. ONDA ESPERMATOGENETICA Definimos a la onda espermatogénetica como el conjunto de cambios ( celulares, etc.) que ocurren a lo largo de un túbulo seminífero, ESPACIO desde la ubicación de una asociación cualquiera(puede contener una o dos generaciones de espermátidas) hasta la próxima ubicación de la misma asociación, en un determinado momento, TIEMPO. ESPERMATOZOIDE ESPERMATIDE DURACION DEL CICLO DEL EPITELIO SEMINIFERO Y DE LA ESPERMATOGENESIS EN LAS DIFERENTES ESPECIES. ESPECIE DURACIÓN CICLO N°DE CAPAS DE EPITELIO Y CANTIDAD DE CÉLULAS DURACIÓN DE ESPERMATOGENESIS BOVINO 13,5 días 4,5 61 días EQUINO 12,2 días 4,5 55 días OVINO 10,4 días 4,5 47 días CERDO 8,6 días 4,5 39 días RATA 12,0 4,5 54 días Coincide con el lapso entre: • dos mitosis consecutivas de una espermatogonia basal, o bien entre • dos espermiaciones, siempre en un mismo sitio del TS. FACTORES QUE AFECTAN A LA ESPERMATOGENESIS Cada 13,5 días (bovino) se liberan espermatozoides al epidídimo, pero tardaron en formarse 4,5 ciclos. Este producto (duración del ciclo x número de ciclos) nos da la duración de la espermatogénesis en cualquier especie mamífera. Espermacitogénesis o proliferativa: 21 días. Meiosis: 23 días. Espermiogénesis: 17 días. IRRIGACIÓN SANGUÍNEA Y NERVIOS DEL TESTÍCULO. CORDÓN ESPERMÁTICO: 1. ARTERIA TESTICULAR. 2. VENA TESTICULAR (PLEXO PAMPIRIFORME). 3. VASOS LINFATICOS. 4. NERVIOS AUTONOMOS. 5. CONDUCTO, ARTERIA Y VENA DEFERENTE. 6. TEJIDO MUSCULAR LISO ( ANTES LLAMADO CREMASTER INTERNO). 7. CAPA VISCERAL DE LA TUNICA VAGINAL.*CREMASTER EXTERNO. MECANISMO DE REGULACIÓN TÉRMICA DEL TESTÍCULO. MECANISMO DE TERMORREGULACIÓN CORDÓN ESPERMÁTICO. TÚNICA DARTOS. MÚSCULO CREMASTER. TERMOGRAFIA DIGITAL INFRARROJO (Brito et al.) En proceso Tesis Doctoral. Balbi M. y col. En proceso Tesis Doctoral. Balbi M. y col. En proceso Tesis Doctoral. Balbi M. y col. EPIDÍDIMO CONCENTRACION : absorción del fluido testicular. TRANSPORTE ESPERMATICO MADURACION ESPERMATICA OTORGAMIENTO DE MOTILIDAD ESPERMATICA (potencial) DESCAPACITACION ESPERMATICA ALMACENAMIENTO DE ESPERMATOZOIDE CONDUCTO DEFERENTE •Tubo muscular que impulsa los espermatozoides en la eyaculación •Forma parte del cordón espermático (binza) •Se inicia en la cola del epidídimo-desemboca en uretra. URETRA •Ubicado sobre el piso de la pelvis •Tubo largo y angosto •Se inicia en la vejiga •Se divide en: –Uretra pelviana –Uretra peniana •Órgano común con el sistema urinario GLÁNDULAS ANEXAS Glándulas vesiculares o vesículas seminales (n=2): •Desemboca en la uretra. •Secreción de aspecto gelatinoso. •30-50% del vol. del eyaculado del toro. •Secreta fructosa –nutrición espermática. Glándula prostática (n=1): •Rodea la uretra pélvica •Neutraliza el plasma seminal acidificado por acumulación de anhídrido carbónico; como también el pH ácido del tracto genital femenino (buffer) •5 al 60% del vol. eyaculado (según especie) Glándulas bulbouretrales o de Cowper (n=2): •Localizadas en el lateral de la uretra. •Lubricación y neutralización del contenido de la uretra (rumiantes) Glándulas ampulares •Localizadas en el extremo terminal del conducto deferente. •Energía y fluidez PENE •Órgano copulatorio (90 cm largo x 4-3 cm ancho) •Dividido en 3 partes 1. dos raíces 2. cuerpo 3. glande Tejido eréctil o cavernoso: sinuosidades vasculares que se llenan de sangre al momento de la erección, generando turgencia Erección: -por aumento de tamaño debido a la turgencia generada por la sangre (mayormente cuerpo cavernoso) –equino-. -por enderezamiento del ángulo sigmoideo (toro, carnero, cerdo) (mayormente tejido conectivo). PENE •Prepucio •Flexura sigmoidea •Tipos de penes –Fibroelasticos –Musculocavernosos 1-Musculocavernosos: al llenarse de sangre aumentan de tamaño (hombre y caballo). 2-Fibroso: inextensible el órgano y no incrementa en tamaño durante la erección. Aumenta su rigidez y longitud por endereza- miento de la flexura sigmoidea y por relajación del músculo retractor (rumiantes y cerdos). EQUINOS BOVINOS OVINO/CAPRINO CERDO CANINO FELINO TESTICULOS Horizontal Vertical Vertical Oblicuo dorso caudalmente a vertical Oblicuo dorso caudalmente a horizontal Oblicuo dorso caudalmente a vertical Inguinal Inguinal Inguinal Entre el ano y región inguinal Entre el ano y región inguinal Ventral al ano 300 grs. 300 grs. 250 grs. 250 grs. 8 grs. 1,5 grs. Mediastino NO SI SI SI SI SI Rete testis NO SI SI SI SI SI EPIDIDIMO Dorsal Caudal Caudal Craneal o Cráneo-dorsal Craneo-dorsal Craneal o Craneo-dorsal ESCROTO Lig. Escrotal NO NO NO NO NO AMPOLLA CONDUCTOS DEFERENTES SI SI SI NO SI NO VESICULAS SEMINALES SI/LISAS SI/LOBULADAS SI/RUGOSAS SI/RUGOSAS NO NO PROSTATA RUGOSA/2 LOBULOS CUERPO Y PARTE DISEMINADA PARTE DISEMINADA CUERPO Y PARTE DISEMINADA RUGOSA ANILLO RUGOSA ANILLO GL. BULBOURETRALES SI/LISASSI/LISAS SI/LISAS SI/RUGOSAS NO SI PENE 50 cm largo aumenta 50% erección/ Corona del glande pequeño proceso uretral Flexura sigmoidea Flexura sigmoidea/ proceso uretral 4 cm. Parte craneal torcida en espiral Hueso peneano en craneal/Bulbo de glande-Porción larga del glande Glande con espículas córneas. APARATO REPRODUCTOR MASCULINO COMPARADA.
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