INTRODUCCIÓN
La producción de descendientes requiere un grado elevado de sincronización de procesos muy complejos, tanto en el macho como en la hembra. Los animales estériles no se pueden reproducir, mientras que los que carecen de fertilidad se reproducen a un índice que está por debajo del normal de la especie. Aun cuando la falta de fertilidad es un problema importante en muchas fincas, es necesario obtener suficiente información sobre la fisiología reproductiva para poder reducir algunas de estas pérdidas. Conocer la anatomía normal y las funciones de la reproducción es esencial para elevar al máximo la fertilidad, comprender y minimizar la reproducción anormal.
La utilización frecuente de un toro no perjudica por lo común la fertilidad. Los toros jóvenes comienzan a producir espermatozoides capaces de fertilizar óvulos aproximadamente a los nueve meses de edad. Antes de adquirir un toro, se debe verificar si presenta problemas reproductivos y verificar su semen para determinar la cantidad de espermatozoides, los anormales, evidencias de enfermedades venéreas y /o anormalidades testiculares. El método estándar para evaluar la fertilidad de machos reproductores, aparte de la evaluación directa de su capacidad para causar una preñez, es el examen de semen.
Muchos investigadores en reproducción animal están intentando desarrollar nuevos métodos que permitan valorar y predecir la fertilidad de una muestra de semen. Cualquier análisis de semen debe ser sencillo y con una alta capacidad de predecir si el animal al que se le realiza la prueba o extracción de la muestra de semen tiene capacidad fecundante. Los principales parámetros que generalmente son evaluados para determinar la calidad de una muestra de semen son la concentración espermática, motilidad, viabilidad, estado del acrosoma y morfología.
Otros parámetros que se utilizan para determinar el estado reproductivo del animal son las patologías de los órganos reproductivos, tamaño de la próstata y vesícula seminal, circunferencia escrotal, ubicación, simetría, forma, desarrollo epididimario y consistencia.
Tomando en consideración lo antes expuesto, este trabajo tiene como objetivo describir y mostrar algunos criterios para la selección de sementales (toros) basados en el análisis andrológico.
REVISIÓN DEL TEMA
Anatomía del Aparato Reproductor del Macho.
Las gónadas masculinas o testículos están situadas fuera del abdomen en el escroto, que es una estructura sacular derivada de la piel y la aponeurosis de la pared abdominal. Cada testículo descansa dentro del proceso vaginal, una extensión separada del peritoneo que pasa a través de la pared abdominal en el conducto inguinal. Los anillos inguinales son la abertura profunda y superficial del conducto inguinal.
El cordón espermático dentro del proceso vaginal contiene vasos sanguíneos y nervios que llegan al testículo. El conducto deferente acompaña a los vasos pero se separa de ellos en el orificio del proceso mencionado para unirse a la uretra.
El conducto inguinal permite el paso del proceso vaginal y su contenido da cabida a vasos y nervios que van a los genitales externos.
Los espermatozoides salen del testículo por los conductos eferentes que se unen al conducto contorneado del epidídimo, el cual continúa como el conducto deferente recto. En éste o en la porción pélvica de la uretra descargan su secreción las glándulas accesorias.
En el epidídimo se reconocen tres regiones:
- Cabeza del epidídimo, en la que una cantidad variable de conductos eferentes (13 a 20) se unen al conducto epididimario.
- Cuerpo del epidídimo, el cual termina en el polo opuesto de la amplia cola.
- Cola del epidídimo: esta estructura es el principal órgano de almacenamiento, contiene alrededor de 75 % de las células espermáticas alojadas en el epidídimo.
La capacidad especial de la cola de almacenar espermatozoides depende de las temperaturas relativamente bajas del escroto y de la acción de la hormona sexual del macho. Los espermatozoides almacenados en las ampollas constituyen sólo una pequeña parte de las reservas extragonadales totales.
La uretra se origina en el cuello de la vejiga. La próstata y las glándulas bulbouretrales vierten sus secreciones en la uretra, donde, en el momento de la eyaculación, se mezclan con la suspensión de espermatozoides y secreciones ampulares del contenido deferente. El cuerpo prostático es pequeño en el toro.
El pene de los mamíferos tiene tres cuerpos cavernosos que se agrupan alrededor de la uretra peneana. Una gruesa capa (túnica albugínea) envuelve los cuerpos cavernosos. Los músculos retractores del pene de rumiantes controlan la longitud peneana efectiva por la acción que ejercen sobre la curvatura sigmoidea (De Armas, 2009).
La evaluación y correcta estimación de la salud reproductiva de un toro constituyen los principales objetivos de todo examen de fertilidad potencial.
La selección del semental involucra la evaluación del estado sanitario, de la nutrición o la condición corporal, el examen clínico y el análisis microscópico del semen. A continuación se hace un recuento como influye cada uno sobre el semental.
I - Evaluación del estado sanitario del semental.
Los principales trastornos de los órganos reproductivos del macho (toro) por agentes infecciosos son:
a) Orquitis: afecta a los toros y carneros.
- Causas: brucelosis y tuberculosis.
- Lesiones: los cambios inflamatorios testiculares causas degeneración de los túbulos seminíferos.
- Cambios seminales: células gigantes, eritrocitos/ leucocitos, volumen seminal normal.
b) Epididimitis: afecta a los toros.
- Causas: brucelosis e infecciones virales.
- Lesiones: inflamación del epidídimo, infiltración de linfocitos, neutrófilos, espermatozoides muertos, células gigantes.
- Cambios seminales: características seminales deficientes, contaminado por exudado inflamatorio.
c) Vesiculitis seminal: afecta a los toros.
- Causas: brucelosis.
- Lesiones: inflamación unilateral de vesículas seminales, crecimiento o fibrosis glandulares.
- Cambios seminales: exudado purulento en el semen, bajo contenido de fructosa. (Hafez y Hafez, 2002).
Otra enfermedad genital importante en los toros es la Tricomoniasis.
Causa: Tricomonas foetus.
Signos: Balanopostitis.
II - Nutrición (Condición corporal).
Las deficiencias nutricionales tienen efectos más severos en la fertilidad de la hembra que en el macho, retrasan el inicio de la pubertad y deprimen la producción y las características del semen en el macho. Los animales jóvenes y en crecimiento son más afectados que los animales maduros. Además, la nutrición influye en el funcionamiento endocrino más que en el espermatogénico de los testículos. Los factores nutricionales más comunes son las deficiencias calóricas, proteínicas y vitamínicas, aunque los minerales y agentes tóxicos también pueden ser observados.
Subalimentación.
Un macho maduro tiene la capacidad de mantener la producción de espermatozoides y la secreción de testosteronas con niveles de nutrición bajos, mientras el macho joven presenta retraso en el desarrollo sexual y la pubertad. Esto se debe a la supresión de la actividad endocrina de los testículos y en consecuencia, retraso del crecimiento y el funcionamiento secretorio de los órganos reproductivos masculinos. Cuando los toros reciben raciones bajas en energía por periodos prolongados, la libido y la producción de testorona son afectadas mucho antes que las características del semen. En los animales maduros los efectos de la desnutrición pueden revertirse, mientras que en los jóvenes es más difícil debido a una lesión permanente en el epitelio germinal del testículo.
Por otro lado, la obesidad y sobrealimentación reducen la libido y la actividad sexual en toros, sobre todo en tiempo caluroso. La deficiencia de proteína afecta a los jóvenes más que a machos maduros. Los toros jóvenes alimentados con dietas deficientes en proteína disminuyen la libido y las características del semen, mientras que los toros maduros rara vez son afectados (Hafez y Hafez, 2002).
Deficiencias Vitamínicas.
Según Hafez y Hafez (2002), la deficiencia de vitamina A o caroteno en la dieta causa degeneración testicular en todos los animales domésticos. Probablemente la vitamina A ejerce efecto indirecto en los testículos como consecuencia de suprimir la secreción de gonadotropinas hipofisiarias. Mientras que los terneros mantenidos con dietas bajas en vitamina A presentan cambios degenerativos en el epitelio germinal testicular, los toros adultos no muestran efectos adversos en la espermatogénesis.
La vitamina E (tocoferol o aceite de germen de trigo) es importante para la reproducción normal, pero su función en la fertilidad de los machos domésticos es incierta.
Deficiencias de Minerales y Agentes Tóxicos.
Hafez y Hafez (2002) mencionan que la deficiencia de yodo es una causa de baja libido y calidad pobre del semen en toros, y que la producción de espermatozoides y la fertilidad mejoran después de la suplementación con cobre, cobalto, zinc y manganeso.
Los estrógenos vegetales afectan los órganos accesorios masculinos; en consecuencia, los bovinos que ingieren pastos estrogénicos muestran cambios en el moco cervical e incapacidad para el transporte de espermatozoides en el aparato reproductor femenino.
Muchos agentes químicos, sales de tierras raras y radiaciones ionizantes interfieren en la espermatogénesis en diversas especies de mamíferos, pero debe investigarse como afecta a la infertilidad masculina.
III - Examen Clínico
El examen clínico y evaluación de los testículos está basado en la observación de los siguientes parámetros: medición de la circunferencia escrotal, ubicación de las glándulas, simetría de las mismas, forma, desarrollo de los epidídimos, por último tono o consistencia. La inspección y palpación de los genitales debe proveer información sobre el pasado y el presente reproductivo de un toro.
Tamaño Testicular (Circunferencia Escrotal)
La Circunferencia Escrotal es el indicador utilizado para determinar el tamaño testicular de los toros. El tamaño de los testículos está directamente relacionado con el potencial de producción de espermatozoides. El tamaño de los testículos se correlaciona positivamente con la producción espermática e influye en la maduración sexual más temprana de sus hijos (machos y hembras) lo que determina que sea uno de los factores de mayor importancia en evaluación y selección de reproductores. Todos los toros de carne criados a campo deberían tener una circunferencia escrotal no menor de 32 cm a los dos años de edad (Hafez y Hafez, 2002).
Relación entre Fertilidad y Circunferencia Escrotal (CE)
La medida de circunferencia escrotal esta altamente correlacionada con el peso de los testículos y éste está directamente correlacionado con la producción diaria de esperma y con rasgos de buena calidad seminal
Como la edad de la pubertad de las hembras esta favorablemente asociada a su eficiencia reproductiva durante su vida, seleccionar por gran circunferencia escrotal incrementará el potencial reproductivo del rodeo (De Armas, 2009).
Epidídimos
Se examinan por separado cada una de sus tres partes: cabeza, cuerpo y cola tanto del lado derecho como del izquierdo (De Armas 2009).
IV - Análisis Microscópico.
Evaluación del Semen
Ninguna prueba por sí sola puede predecir con exactitud la fertilidad de una muestra de espermatozoides, el examen de diversas características físicas del semen puede determinar mayor potencial de fertilidad. La Sociedad de Teriogenología de los Estados Unidos establece umbrales aceptables mínimos para las características del semen que deben satisfacerse con objeto de que el toro apruebe la evaluación de su salud reproductiva. Los estándares mínimos para la clasificación de una muestra de semen de toro son:
- Más de 500 millones de espermatozoides por mililitro.
- Más de 50 % de espermatozoides con movimiento progresivo hacia el frente.
- Más de 80 % de células espermáticas con morfología normal.
Sólo en ausencia absoluta de espermatozoides móviles y cuando se ha examinado cuidadosamente el aparato reproductor en busca de enfermedad, es posible establecer que un toro es estéril (Hafez y Hafez, 2002).
Aspecto y Volumen
El semen de un toro debe tener aspecto opaco y relativamente uniforme, indicativo de alta concentración de células espermáticas. Las muestras translúcidas contienen pocos espermatozoides y deben estar libres de pelo, suciedad y otros contaminantes. Debe desecharse el semen con aspecto lechoso o con fragmentos de material, lo cual indica infección. El semen de color amarillo es debido a la presencia inocua de riboflavina. No debe confundirse con orina, la cual tiene su olor característico. Los toros jóvenes y de menor tamaño producen menos volúmenes de semen. Las eyaculaciones frecuentes reducen el volumen promedio, al igual que dos eyaculados consecutivos, el segundo tendrá menor volumen. El que presente volúmenes reducidos no es perjudicial, pero si va acompañado de concentración espermática baja, el resultado total disminuirá (Hafez y Hafez, 2002).
Concentración Espermática
Se mide usando un hematocitómetro, un colorímetro o un espectrofotómetro. El hematocitómetro es un portaobjetos de microscopio que cuenta con cámaras numeradas con precisión. La cantidad de espermatozoides por cámaras se cuenta manualmente. El colorímetro y el espectrofotómetro tienen la ventaja de ser precisos y rápidos. Es preferible el espectrofotómetro y debe ser calibrado a 550 nm.
La concentración de espermatozoides en toros es de 2 X 10^8 espermatozoides/ml en toros jóvenes, a 1.8 X 10^9 espermatozoides/ml en los maduros (Hafez y Hafez 2002).
Motilidad Espermática
La evaluación de la motilidad de los espermatozoides se realiza con semen puro y diluido. La valoración del semen puro indica el comportamiento de los espermatozoides en su propio líquido de las glándulas accesorias. Las concentraciones espermáticas elevadas pueden dificultar la medición de la motilidad en semen puro, limitación que se soluciona con la dilución de una cantidad pequeña de semen en un diluyente de buena calidad. La motilidad espermática es susceptible a las condiciones ambientales (exceso de calor o frío), por lo que se debe proteger al semen de agentes o situaciones perjudiciales antes del análisis. La motilidad se valora de forma subjetiva, mediante la observación de una muestra de semen con un microscopio de contraste de fase y temperatura a 37 ºC (Hafez y Hafez, 2002).
En los bovinos (rumiantes), por su elevada concentración espermática se valora la motilidad masal, definida como el movimiento en remolinos del total de espermatozoides de la muestra. Se valora en una escala de 0 a 5, donde la puntuación de 5 es para cuando se observan oleadas o remolinos con movimiento rápido y vigoroso y de 0 cuando se observa movimiento de onda. La valoración de la motilidad como único parámetro no es suficiente para predecir la calidad fecundante del semen (Muiño et al., 2005).
Es posible observar diversos patrones de movimiento. Si los espermatozoides nadan en movimiento circular estrecho, significa que tal vez sufrieron choque por frío. El movimiento oscilatorio podría definirse como células envejecidas o en proceso de secarse (Hafez y hafez, 2002).
Morfología Espermática
Las muestras de semen contienen espermatozoides anormales. El estrés por calor y los periodos de temperatura ambiental elevada, combinados con índices altos de humedad, pueden hacer al macho estéril hasta por algunas semanas. Es posible que aparezcan cantidades grandes de espermatozoides anormales en los eyaculados recolectados. Se recomienda proporcionar sombra, agua fresca y limpia para ayudar a minimizar los efectos del estrés por calor.
En el toro cuando las células espermáticas anormales exceden el 20 % disminuye la fertilidad. Las anormalidades morfológicas se clasifican en primarias, secundarias o terciarias. Las primarias se relacionan con las cabezas espermáticas y el acrosoma; las secundarias con la presencia de una gota en la porción media de la cola, y las terciarias con otros defectos de la cola (Hafez y Hafez 2002)
TALLER DE SELECCIÓN DE SEMENTALES POR ANALISIS ANDROLÓGICO.
La práctica o taller de selección de sementales por análisis andrológico se realizó en una finca de alta genética en el Sector Este de la Provincia de Panamá, República de Panamá. Se utilizaron 3 toros de la raza Brahman y el procedimiento para la evaluación de los mismos abarcó lo siguiente:
A - Investigación del Estado Sanitario
Para cerciorarse sobre el estado sanitario de los animales se consultó al administrador de la finca sobre los resultados de las pruebas sanitarias y según éste las mismas han resultado negativas, descartándose la presencia de enfermedades infectocontagiosas en el hato (Brucelosis, Leucosis bovina, Tuberculosis).
B - Evaluación de la Condición Corporal
La evaluación de la condición corporal se realizó utilizando una escala de evaluación basada en la cubierta de grasa sobre las regiones lumbar y pélvica en un rango de 1 para ganado emaciado y 5 para ganado obeso, con variaciones de 0.25 en la escala. Este sistema de puntaje de condición corporal fue desarrollado para medir la condición corporal del ganado en cualquier etapa del ciclo de producción sin que sea influenciado por talla, producción de leche, salud o cualquier otro factor. Una vez superada esta prueba se procede al examen clínico del animal.
C - Examen Clínico
La inspección y palpación de los genitales debe proveer información sobre el pasado y el presente reproductivo de un toro. El examen clínico y evaluación de los testículos se basó en la observación de los siguientes parámetros: ubicación de las glándulas accesorias, medición de la circunferencia escrotal, simetría de los testículos, forma, desarrollo de los epidídimos, por último tono o consistencia.
En el examen clínico debe examinarse el prepucio, observándose el largo y proporción, lesiones en el pene, la persistencia del frenillo y la presencia de infecciones como la balanopostitis. En la Postitis ulcerante externa se desarrollan ulceras alrededor del orificio del prepucio y se forma una costra parda sobre la lesión. Si se deja sin tratar, la afección puede progresar y ocluir parcial o totalmente el orificio del prepucio.
También se realizó el análisis de las glándulas accesorias (vesícula seminal y próstata) por palpación rectal. En este examen se descubre si el animal presenta problemas por la presencia de dolor al momento de efectuar la palpación y se puede corroborar con la edad del animal.
D- Análisis microscópico
Antes de la extracción del semen se debe procurar obtener semen libre de contaminantes naturales, para lo cual debe cortarse con una tijera los pelos alrededor del orificio del prepucio y lavar internamente el prepucio utilizando una solución salina o con la orina del animal. Se realiza agarrando el prepucio por el orificio y se agita con movimientos circulares que provocan que se expulse toda la orina remanente en el prepucio.
Por último se practicó la recolección de semen de los toros para efectuar el análisis microscópico en el laboratorio y determinar la fertilidad de los animales. Para la extracción del semen se utilizó un electroeyaculador. En esta técnica se introduce una sonda con electrodos en el recto para estimular eléctricamente a los nervios de los órganos de la reproducción. El voltaje se aumenta de manera paulatina con pulsos de estimulación rítmicos.
Otro método más eficiente y que no produce estrés a los sementales durante la colección de semen es mediante vagina artificial.
- Concentración espermática.
- Utilización de un hemocitómetro con la cámara de Neubauer.
- Dilución de semen 1/200.
- 0.5 μl de semen + ABD hasta 101 μl.
- Homogenizar la solución y descartar las primeras gotas.
- Llenar por capilaridad las dos cámaras, dejar reposar.
El N° total de espermatozoides se contabilizará multiplicando el área total de conteo (0.04mm²) por el N° de cuadrantes utilizados (5) y la profundidad de la cámara (0.1mm). Finalmente, se multiplicará por el factor de dilución, el cual es 200. Así obtendremos la concentración espermática de la muestra/cm³ (Cabrera P., 2014). La evaluación macroscópica mide el volumen, pureza y Ph.
- Motilidad individual progresiva:
- Se hace una valoración subjetiva de la motilidad individual progresiva por medio de un microscopio.
- Se coloca 0.20 ul de semen en un porta objeto atemperado a 38°C y se cubre con un cubre objetos.
- Se lleva al microscopio para su valoración de la muestra (Cabrera P., 2014).
Los parámetros óptimos que determinan un excelente estado reproductivo del animal son:
- Motilidad: 70 a 90 %
- Patología: < 30 % (Patologías > 30 % no es apto para reproducción).
- Tamaño de la Próstata: 2.5 cm de diámetro y 8 a 9 cm de ancho.
- Vesícula seminal: 2 cm de diámetro y 9 a 10 cm de largo.
- Concentración espermática: > 500 millones (De Armas, 2009).
En bovinos, cabras y ovejas encontramos eyaculados con pequeños volúmenes y altas concentraciones, los porcinos y los equinos tienen altos volúmenes y concentraciones medias. El espermatozoide más grande es el del gallo y el más pequeño el del humano (De Armas, 2009).
RESULTADOS
A continuación se presentan los resultados de los parámetros reproductivos que determinan la fertilidad evaluados por palpación de los genitales y análisis microscópico del semen de tres toros de la raza Brahman.
CONSIDERACIONES FINALES.
- Medir la circunferencia escrotal constituye una parte importante en todo examen de la fertilidad potencial de un toro. Constituye un indicador de la capacidad reproductiva del toro. Su heredabilidad es alta, por lo que una selección por este carácter estará seguido por una buena respuesta en las generaciones siguientes.
- Es importante resaltar que la circunferencia escrotal es solo un factor más, pero debe evaluarse conjuntamente con ubicación, simetría, forma, desarrollo epididimario y consistencia.
- En bovinos el máximo volumen de un eyaculado debe estar entre 5 a 6 ml (con vagina artificial), pero con electroeyaculador puede estar obteniendo hasta 30 ml, sin embargo está menos concentrado, ya que se obtiene mucho volumen de las glándulas accesorias.
- Lo importante en un eyaculado es la concentración y la patología, no el volumen.
- Una concentración por encima de 300 millones, con electroeyaculador, con 65 % de motilidad, con un vigor por encima de tres, y con patología con menos de 30 %, es apto para la reproducción (De Armas, 2009).