Vorlesung 7. Semester, WS 2007/08Andrologie und künstliche Besamung

5. Spermatologische Untersuchung

• Methodisches Vorgehen

• Spermatologische Nomenklatur

• Diagnostische Aussagen von spermatologischen Befunden

Spermatologische Untersuchung

Ziel der spermatologischen Untersuchung

Die Befruchtungsfähigkeit der Samenzellen ermitteln

• Natives Sperma

• Verdünntes Sperma

• Besamungsportion

Die präsumptive Befruchtungsfähigkeit der Samenzellen erfassen

Bei jeder Spermauntersuchung zu beachten:

• Sie ist lediglich eine Information über die zu erwartende Fertilität der Spermien.

• Es wird nur ein Teil des Ejakulates (oder der Besamungsportion) untersucht und bewertet.

• Die Untersuchung eines einzigen Ejakulates dient zur Orientierung, ist aber nicht ausreichend für eine diagnostische Aussage.

• Erneute Untersuchung (n), wenn notwendig, je nach Tierart nach 3 – 5 Tagen.

Samenuntersuchungen:

• bei Besamungstieren: Mindestanforderungen

und/oder Grenzwerte

• bei Decktieren: o.g.Mindestanforderungen gelten

nur als Bezugsgröße

• bei Vatertieren für die Arterhaltung: Beurteilung anhand der Grenzwerte

Spermatologische Untersuchungsverfahren

Die biologische Samenuntersuchung umfasst:

makroskopisch mikroskopisch chemisch - physikalisch

Volumen Farbe Konsistenz Geruch Beimischungen

Konzentration Beweglichkeit

Massenbewegung Vorwärtsbewegung

Anteil lebender Spermien Resistenztests Agglutination Abnorme Spermien Fremdzellen und andere Beimengungen

pH-Wert Osmolarität

Makroskopische Untersuchung

• Volumen (Menge, ml)

tierartspezifisch abhängig von Alter, Rasse,

Jahreszeit, Absamtechnik

Bei Eber und Hengst wird das Ejakulat zunächst filtriert und dann das Volumen

ermittelt.

Makroskopische Untersuchung• Aussehen

Farbe elfenbeinfarben (Schaf, Ziege, Rind) weißlich (Rind, Pferd, Schwein) weißlich-gelb (Rind gelblich (Rind) weißlich-grau (Pferd)

veränderte Farben

rötlich (Hinweis auf frisches Blut)

bräunlich (Hinweis auf altes Blut o. Schmutz) grau o. grünlich (Hinweis auf Eiterbeimengungen

Aussehen Konsistenz wird nur geschätzt, dient lediglich zur Groborientierung lässt erste Rückschlüsse auf Spermiendichte zu

je spermienreicher das Ejakulat ist, desto konsistenter ist es !

rahmig (Geflügel, Schaf, Ziege, Rind milchig (Rind, Pferd, Schwein, Hund) molkig (Pferd, Schwein, Hund) wässrig: abnorm, Hinweis auf Oligozoospermie oder Azoospermie

Samenstauung (Spermiostasis)

Wichtigste Sterilitätsursache der Böcke von Milchziegenrassen

Makroskopische Untersuchung

Geruch

- natives Sperma nahezu geruchlos

- Harngeruch, fauliger Geruch, stark

tierspezifischer Geruch:

zu beanstanden

Beimengungen - Kotpartikel, Haare u.a. im Ejakulat:

Ausdruck mangelhafter Hygiene beim

Absamen

Ejakulate verwerfen

Mikroskopische Untersuchung(1)

Spermienkonzentration

• Def. Anzahl der Spermien pro Volumeneinheit

Millionen Spermien pro l, mm3, ml

• Methoden: Auszählen der Spermien in einer

Zählkammer (Hämozytometer)

• sehr gute und zuverlässige Methode,

vor allem für Unterscheidung zwischen

Spermien und ejakulatfremden Zellen

• für die Routine arbeits- und zeitaufwendig!

Zählkammer nach Thoma neu

Zählkammer nach Bürker-Türk

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung - Dichte

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

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung - Dichte

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

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung - Dichte

- 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

Mikroskopische Ejakulatuntersuchung - Dichte

Gesamtzahl ausgezählter Spermien (A) Fläche x Kammerhöhe x Verdünnungsgrad

in l = A x 10000

D =

A x 10in Mio./ml =

Mikroskopische Untersuchung(1)

Spermienkonzentration

• Methode: Auszählen der Spermien mit

fotoelektrischen Geräten:

Fotometer (Kolorimeter)

• Weitere Methoden:

Coulter counter

elektronischer Teilchenzählgerät

Durchflusszytometer

Messung von fluoreszenzfarbstoff-

markierten Spermien

Spermienmotilität subjektive Methoden:

Massenbewegung Einzelbewegung

• Massenbewegung

- fischzugartige, wellen- oder schwarmförmige

Bewegung der Gesamtheit der Samenzellen

- sie wird durch Konzentration und Vitalität der

einzelnen Samenzellen verursacht

- Untersuchung: Ein linsengroßer Spermatropfen

auf einem Objektträger ohne Deckglas

bei 80-100-facher Vergrößerung

Mikroskopische Untersuchung (2)

Beurteilung der Massenbewegung der Spermien bei Wiederkäuern

Bewegung Bewertung

keine Wellenbewegungen 0

langsame Wellenbewegungen +

lebhafte Wellenbewegungen ++

intensive Wellen- und Wirbelbildung +++

Mikroskopische Untersuchung(2)

Spermienmotilität

• Einzelbewegung, in % differenziert nach:

- vorwärtsbeweglichen Spermien (V) - ortsbeweglichen Spermien (O) - unbeweglichen Spermien (U) • Untersuchung: Ein senfkorngroßer Tropfen auf einem Objekträger mit Deckglas (200-400-fache Vergrößerung)

Vorwärtsbewegung der Samenzellen

Anforderung: Ein gutes Sperma soll unmittelbar

nach der Gewinnung vorwärtsbewegliche

Spermien aufweisen wie folgt:

 

Wiederkäuer 70% Eber 50%

Hengst 50% Rüde 75%

Bildauswertesystem für Motilitätsmessungen an Spermatozoen

Spermatozoenspuren farbig dargestellt

Bildschirmausdruck der Messergebnisse

Mikroskopische Untersuchung (2)

• Anteil lebender Spermien - Feststellung mit Hilfe von Färbeverfahren

- Eosin-Nigrosin-Färbung:

lebende Spermien ungefärbt

tote Spermien gefärbt (geschädigte

Plasmamembran)

Lebend-Tot-Rate (L –T – R)

Anforderung: 75 - 25%

Mikroskopische Untersuchung (3)

• Resistenztests

- Überprüfung der Lebensdauer des verdünnten

Spermas bei Belastung (Routinediagnostik)

Verringerung der Spermienmotilität

• Haltetest: 72 h Lagerung bei bestimmter T°

  • Thermoresistenztest: mehrere Std. bei 38°C

• HOS-Test (hypoosmotischer Schwelltest)

• Tiefgefrierung

Mikroskopische Untersuchung (3)

• Agglutination Im normalen Ejakulat keine Zusammenklumpung

der Samenzellen

• Fremdzellen und andere Beimengungen 

- Epithel-, Blutzellen, Vorstufen der Spermien (Rund-

zellen),Schmutzpartikel

- Sperma ist nie keimfrei

Agglutination bei Ebersperma (Farelli-Färbung)

Mikroskopische Untersuchung (3)

• Abnorme Spermien - im normalen Ejakulaten treten morphologisch abweichende Spermienformen auf - keine verminderte Befruchtungsfähigkeit der Spermien, wenn sie 20% nicht überschreitet!

Ätiologische Klassifikation der abnormen Samenzellen

primäre Veränderungen sekundäre Veränderungen

tertiäre Veränderungen

 

Schema für die Klassifizierung missgebildeter Spermien

(nach Leidl et al. 1971)(nach Leidl et al. 1971)

Schema für die Klassifizierung missgebildeter SpermienSchema für die Klassifizierung missgebildeter Spermien

(nach Leidl et al. 1971)(nach Leidl et al. 1971)

Schematische Darstellung der verschiedenen SpermiendefekteSchematische Darstellung der verschiedenen Spermiendefekte

Schematische Darstellung der verschiedenen SpermiendefekteSchematische Darstellung der verschiedenen Spermiendefekte

Spermatologische Untersuchungsverfahren

Die biologische Samenuntersuchung umfasst:

makroskopisch mikroskopisch chemisch - physikalisch

Volumen Farbe Konsistenz Geruch Beimischungen

Konzentration Beweglichkeit

Massenbewegung Vorwärtsbewegung

Anteil lebender Spermien Resistenztests Agglutination Abnorme Spermien Fremdzellen und andere Beimengungen

pH-Wert

Chemisch-physikalische Untersuchung

• ph-Wert• Messung, um metabolische Aktivität der Spermien

zu erfassen

Indikatorpapier (in der Routineuntersuchung• ph-Meter (für exakte Messung)

• Osmolarität• bei normalen Ejakulaten liegt der Wert zwischen 280 – 300 mOsmol (isotonischer Bereich)

pH-Wert des Spermas bei verschiedenen Haustieren

Tierart Schwankungsbereich

Bulle 6,2 - 6,8

Bock 6,2 - 6,9

Eber 6,8 - 7,8

Hengst 6,8 - 7,4

Rüde 6,7 - 6,8

Spezielle SpermatologieIndikationen:

• Subfertilität bei klinisch unauffälligen Befunden und Normospermie

• Qualitätskontrolle von konserviertem Sperma• Ermittlung der Konservierfähigkeit von Sperma

einzelner Vatertiere• Wissenschaftliche Forschung vor allem über

Spermienphysiologie und Spermakonservierung• Einige Verfahren: CASA, Durchflusszytometrie,

Spermienchromatinstruktur-Assay (SCSA), Membran- integrität, In-Vitro- Kapazitationstests u. a.

Spermatologische Nomenklatur

• Normospermie Alle Spermabefunde erfüllen Mindestforderungen.

• Dysspermie Ein oder mehrere Spermabefunde weisen gering

bis mittelgradige Abweichungen von den Mindestanforderungen auf.

• Pathospermie Ein oder mehrere Spermabefunde weisen hochgradige Abweichungen von den Mindestanforderungen auf.

Diagnostische Aussagen von spermatologischen Befunden (1)

Normospermie entspricht mit an Sicherheit

grenzender Wahrscheinlichkeit der

Potentia generandi

Dysspermie entspricht einer herabgesetzten

Potentia generandi

Pathospermie entspricht völliger oder partieller

Impotentia generandi

Diagnostische Aussagen von spermatologischen Befunden (2)

• Die Qualität des Ejakulates kann Auskunft über

die Funktionsfähigkeit des Genitaltraktes geben• Die Aussagen der Spermabefunde sollten immer

im Zusammenhang mit den klinischen Befunden erfolgen

Normospermie Potentia generandi zuchttauglich Dysspermie herabgesetzte Potentia generandi

bedingt zuchttauglich Pathospermie völlige o. partielle Impotentia generandi

zuchtuntauglich