Fisiología reproductiva del macho y fecundación Fisiología reproductiva del macho y fecundación

Nicolás Mucci, Méd. Vet., M.Sci.Nicolás Mucci, Méd. Vet., M.Sci.

Portada

Facultad de Ciencias Agrarias, UNMdPFacultad de Ciencias Agrarias, UNMdP

Temas a desarrollar

• 1) Funciones del Epidídimo.

• 2) Función de las Glándulas anexas.

• 3) Eyaculación y eyaculado.

• 4) Fecundación.

• 1) Funciones del Epidídimo.

• 2) Función de las Glándulas anexas.

• 3) Eyaculación y eyaculado.

• 4) Fecundación.

Func. epididimarias

F. del EpidídimoF. del Epidídimo

Reabsorción:Reabsorción:

Almacenamiento.Almacenamiento.

Descapacitación.Descapacitación.

Obtención de capacidad fecundante Obtención de capacidad fecundante MotilidadMotilidad

MaduraciónMaduración

Espermatozoides anormales

Espermatozoides anormales

LíquidosLíquidos

Transporte espermático.Transporte espermático.

Funciones epididimarias

Descapacitación

Es el bloqueo de la capacidad fecundante adquirida durante la maduración.

Es el bloqueo de la capacidad fecundante adquirida durante la maduración.

Descapacitación

Ocurre en el epidídimo pero se intensifica en el eyaculado por la secreción de las glándulas anexas.

Objetivo (?): Impedir que los espermatozoides pudiesen penetrar cualquier célula antes de alcanzar el ovocito.

Hay al menos dos mecanismos involucrados: a) bloqueo de las enzimas penetradoras (del acrosoma), y b) recobertura / estabilización de la membrana plasmática del espermatozoo (por colesterol / proteínas).

Función de las secreciones de las Glándulas Anexas

Función de las secreciones de las Glándulas Anexas

Glándulas anexas

• Proveer el medio líquidomedio líquido apropiado para vehiculizar los gametos (por la uretra masculina y hasta el útero).

• Aportar nutrientesnutrientes para los espermatozoos (ej: fructosa).

• LubricarLubricar el tracto femenino (vagina, o vagina + cérvix).

• Producir la gelacióngelación del eyaculado: evita su reflujo (cerdo, roedores).

• Colaborar en la descapacitacióndescapacitación de los espermatozoos.

• NeutralizarNeutralizar el pH vaginal (que es levemente ácido).

ESPECIEESPECIEESPECIEESPECIE

++++++ImportanteImportanteOvinaOvina

++++++++EquinaEquina

no tieneno tieneImportanteImportante++ImportanteImportantePorcinaPorcina

++++++ImportanteImportanteBovinaBovina

Ampollas Ampollas (en cond. (en cond.

deferentes)deferentes)

Ampollas Ampollas (en cond. (en cond.

deferentes)deferentes)

Gl. Bulbo-Gl. Bulbo-uretralesuretrales

Gl. Bulbo-Gl. Bulbo-uretralesuretralesPróstataPróstataPróstataPróstata

Vesículas Vesículas SeminalesSeminales(Glándulas (Glándulas Vesiculares)Vesiculares)

Vesículas Vesículas SeminalesSeminales(Glándulas (Glándulas Vesiculares)Vesiculares)

Glándula Anexa o Accesoria al Tracto MasculinoGlándula Anexa o Accesoria al Tracto Masculino

CaninaCanina

FelinaFelina

HumanaHumana

no tieneno tiene

ImportanteImportante

ImportanteImportante

no tieneno tiene

++

++

no tieneno tiene (+)(+)

++ no tieneno tiene

++ ++

Glándulas anexas

Composición de las principales secreciones (varía mucho dependiendo de la especie)

Composición de las principales secreciones (varía mucho dependiendo de la especie)

Glándulas anexas

• De las Glándulas Vesiculares: fructosa y sorbitol en el toro y en el carnero (50% del eyaculado del toro), ácido cítrico (elevado en el toro), proteínas, prostaglandinas, etc. En hombre, posee además, fibrinógeno.• De la Próstata: colesterol, fosfolípidos, proteínas, aminoácidos, bases

nitrogenadas, ác. cítrico, fosfatasas, etc. En hombre, posee además, enzimas que producen la coagulación del fibrinógeno, y una fibrinolisina, para disolver luego el coágulo.

• De las Glándulas Bulbouretrales: simple secreción lubrificante sero-mucosa en muchas spp., pero más compleja en otras (cerdo) por su función de formar gel.

EYACULACIÓN: es el proceso que produce la salida de semen (= un eyaculado) a través del meato uretral externo.

EYACULACIÓN: es el proceso que produce la salida de semen (= un eyaculado) a través del meato uretral externo.

Eyaculación

(Naturalmente, está precedida por la Erección del pene).

Consta de dos fases: la Emisión de semen, y la Eyaculación propiamente dicha.

ErecciónErección S.N. Autónomo ParasimpáticoS.N. Autónomo Parasimpático

EmisiónEmisión S.N. Autónomo SimpáticoS.N. Autónomo Simpático

Eyaculación propiamente

dichaS.N. Autónomo Parasimpático

FASESFASES

a) Emisióna) Emisión

b) Ey. ppia. dichab) Ey. ppia. dicha

Paso del semen resultante a través de la uretra peneana y luego al exterior, impulsado por contracciones involuntarias de la musculatura estriada de la uretra pelviana y de la región del perineo (bulbo). Puede

ser en estocada (rumiantes) o intermitente (cerdo, perro, humano)

Paso del semen resultante a través de la uretra peneana y luego al exterior, impulsado por contracciones involuntarias de la musculatura estriada de la uretra pelviana y de la región del perineo (bulbo). Puede

ser en estocada (rumiantes) o intermitente (cerdo, perro, humano)

Eyaculación

Transporte de espermatozoides y secreciones de las G. anexas hacia la uretra pelviana producto de la contracción de la musculatura lisa de:

• Epidídimos

• Cond. deferentes

• G. anexas

Transporte de espermatozoides y secreciones de las G. anexas hacia la uretra pelviana producto de la contracción de la musculatura lisa de:

• Epidídimos

• Cond. deferentes

• G. anexas

Emisión espermáticaEmisión espermática

Emisión de plasma seminalEmisión de plasma seminal

CADENA DE REFLEJOS para el acoplamiento en el bovino (el orden no es riguroso)

CADENA DE REFLEJOS para el acoplamiento en el bovino (el orden no es riguroso)

• Identificación de la hembra en celo por olfateo (feromonas).• Identificación de la hembra en celo por olfateo (feromonas).

• Visualización del grupo sexualmente activo (GSA). • Visualización del grupo sexualmente activo (GSA).

Eyaculación

• Erección parcial del pene y goteo de líquido precoital (GBU).Erección parcial del pene y goteo de líquido precoital (GBU).

• Eyaculación en estocada.Eyaculación en estocada.

• Signo de Flehmen (eversión parcial del labio superior).Signo de Flehmen (eversión parcial del labio superior).

• Si la hembra orina, intensificación de los reflejos.

• Reflejo de papada.Reflejo de papada.

• Salto (monta), abrazo y búsqueda vaginal, con Salto (monta), abrazo y búsqueda vaginal, con erección total.erección total.

Signo o Signo o reflejo de reflejo de FlehmenFlehmen

Reflejo de papadaReflejo de papada Monta - EstocadaMonta - Estocada

Regulación de la erección y la eyaculación

Regulación de la erección y la eyaculación

Centros Encefálicos Centros Encefálicos

Centros Medulares Centros Medulares

Conscientes (corticales). Conscientes (corticales).

Inconscientes (subcorticales de varios niveles).

Inconscientes (subcorticales de varios niveles).

Inconscientes.Inconscientes.

Eyaculación

Composición del eyaculadoComposición del eyaculado

Porción líquidaPorción líquida

Porción celularPorción celular

Eyaculación

Plasma seminalPlasma seminal

Espermatozoides (y células descamadas)Espermatozoides (y

células descamadas)

Proviene fundamentalmente de las glándulas anexas (y en mínima proporción de secreciones testiculares,

epididimarias y deferentes).

Proviene fundamentalmente de las glándulas anexas (y en mínima proporción de secreciones testiculares,

epididimarias y deferentes).

Composición del Plasma SeminalComposición del Plasma Seminal

• Proteínas (descapacitantes, protectoras de mem-brana, coagulantes, enzimas, inmunoglobulinas, etc.) y hormonas proteicas (FSH, LH, Pr, GH, Insulina, Glucagón). Péptidos y aminoácidos.

• Lípidos (colesterol, fosfolípidos), ácidos grasos y hormonas lipídicas (Prostaglandinas, Andróg., E2).

• Azúcares (fructosa y sorbitol en toro y carnero, inositol en cerdo, etc.).

• Ácidos orgánicos (cítrico, ascórbico, etc.).

• Iones (K, Na, Mg, Ca, etc.).

• Proteínas (descapacitantes, protectoras de mem-brana, coagulantes, enzimas, inmunoglobulinas, etc.) y hormonas proteicas (FSH, LH, Pr, GH, Insulina, Glucagón). Péptidos y aminoácidos.

• Lípidos (colesterol, fosfolípidos), ácidos grasos y hormonas lipídicas (Prostaglandinas, Andróg., E2).

• Azúcares (fructosa y sorbitol en toro y carnero, inositol en cerdo, etc.).

• Ácidos orgánicos (cítrico, ascórbico, etc.).

• Iones (K, Na, Mg, Ca, etc.).

Plasma seminal

90-98% Agua90-98% Agua

2-10% Materia

seca

2-10% Materia

seca

Espermatozoide

CABEZA

Acrosoma

Cuello

COLA

Seg. Medio

Seg. Principal

Seg. Caudal

Espermatozoide

Segmento apical

Segmento apical

Segmento principal

Segmento principal

Segmento ecuatorialSegmento ecuatorial

Región posacrosómica

Región posacrosómica

NúcleoNúcleo

Membrana Acrosomal InternaMembrana Acrosomal Interna

Membrana Acrosomal ExternaMembrana Acrosomal Externa

Acrosoma o SacoAcrosoma o Saco acrosomalacrosomal

Acrosoma o SacoAcrosoma o Saco acrosomalacrosomal

Membrana plasmáticaMembrana plasmática

Componentes de la Componentes de la cabeza espermáticacabeza espermática

Pieza Media

Microtúbulos

Vaina mitocondrial

Fibras contráctiles

Pieza Principal

Columna dorsal

Columna ventral

Pieza Caudal

Componentes Componentes de la cola o de la cola o

flageloflagelo

Etapas vinculadas con la Fecundación Etapas vinculadas con la Fecundación

# Coito (o Inseminación artificial). # Coito (o Inseminación artificial).

# Transporte - Capacitación de los espermatozoides. # Transporte - Capacitación de los espermatozoides.

Reacción acrosómica del espermatozoide. Reacción acrosómica del espermatozoide.

# Fecundación. # Fecundación. Bloqueo a la polispermia. Reacción cortical (ovocito).

Singamia.

Bloqueo a la polispermia. Reacción cortical (ovocito).

Singamia.

Fecundación

# Encuentro de las gametas y perforación de las envolturas ovocitarias. # Encuentro de las gametas y perforación de las envolturas ovocitarias.

# Formación del embrión.

Definición: cambios bioquímicos que permiten al espermatozoide penetrar las envolturas del ovocito y fecundarlo (sería una Re-capacitación).

Definición: cambios bioquímicos que permiten al espermatozoide penetrar las envolturas del ovocito y fecundarlo (sería una Re-capacitación).

Capacitación espermática

Las secreciones de endometrio y trompas producen: a) la destrucción (o la inhibición) de los factores decapacitantes , y b) una mejora en la motilidad espermática.

Ocurre naturalmente durante el tránsito a través del tracto reproductor femenino (en especial, desde el cuerpo uterino en adelante). En la oveja, demora entre 3 y 6 hs. Puede lograrse en forma artificial (caso Fecundación in Vitro -FIV-).

Todo ello permite a los espermatozoides alcanzar la zona pelúcida y unirse a ella, llevar a cabo la reacción acrosómica, y finalmente fusionarse con la membrana plasmática del ovocito.

FecundaciónFecundación

Transporte y capacitación espermática

oviductooviducto

ampollaampolla

istmoistmo

infu.infu.ovarioovario

útero útero (humano)(humano)

cuello o cuello o cérvixcérvix

vaginavagina

fimbriae del fimbriae del infundíbulo infundíbulo

humanohumano

VAGINACUERNO

CUERNO

CÉRVIX

O

OT

T

BARRERAS Y RESERVORIOS DEL SEMEN

EN EL TRACTO DE LA HEMBRA

B1 y R1B2 y R2: La/ el principal

B3: Glándulas endometriales

B4: Unión útero-tubárica

R3: Primera porción del Istmo

Estructura y envolturas ovocitarias

Corona radiada de Corona radiada de células granulosascélulas granulosas

Células granulosas Células granulosas remanentes del remanentes del

cumulus oophoruscumulus oophorus

Ovocito 2ario Ovocito 2ario con 1er c. polarcon 1er c. polar

Zona o membrana Zona o membrana pelúcida (acelular)pelúcida (acelular)

Estructura y envolturas ovocitarias

Ovocitos obtenidos por Ovocitos obtenidos por punción folicular para su punción folicular para su

uso en FIVuso en FIV

Reacción acrosómica

Fecundación-Reacción acrosómica

Ovocito Ovocito bovino bovino durante durante una FIVuna FIV

1N1N

Fecundación-Activación ovocitaria

1N1N

Ovocito 2ario y Ovocito 2ario y 1er cuerpo polar, 1er cuerpo polar, tras la ovulación.tras la ovulación.

1N: cromosomas 1N: cromosomas duplicados, duplicados, aunque en aunque en

número número haploide.haploide.

1N1N

Fecundación-Activación ovocitaria

1N 1N

El El espermatozoide espermatozoide

fecundante fecundante contacta la contacta la membrana membrana

vitelina. En el vitelina. En el ovocito ovocito

secundario, la secundario, la meiosis se meiosis se

reinicia.reinicia.

1n1n

Fecundación-Activación ovocitaria

1N1N1N1N

El El espermatozoide espermatozoide

penetra. La penetra. La membrana membrana nuclear del nuclear del

ovocito ovocito comienza a comienza a

desaparecer.desaparecer.

1n: número 1n: número haploide de haploide de

cromosomas sin cromosomas sin duplicar.duplicar.

Fecundación-Activación ovocitaria

1N1N

1n1n

1N1N

La membrana La membrana del del

espermatozoide espermatozoide también también

comienza a comienza a desaparecer. La desaparecer. La cola se pierde.cola se pierde.

Fecundación-Activación ovocitaria

1N1N

1n1n

1N1N

Las membranas Las membranas nucleares de nucleares de

ambas gametas ambas gametas han han

desaparecido. desaparecido.

Fecundación-Activación ovocitaria

1n1n1n1n1N1N

1n1n

Como resultado Como resultado de la de la

reactivación reactivación meiótica, se meiótica, se

expulsa el 2o expulsa el 2o cuerpo polar.cuerpo polar.

La gameta La gameta femenina es femenina es

ahora un óvulo u ahora un óvulo u oótide. oótide.

Los núcleos de Los núcleos de ambas ambas

gametas toman gametas toman el nombre de el nombre de pronúcleos. El pronúcleos. El

pronúcleo pronúcleo masculino masculino

aumenta su aumenta su tamaño.tamaño.

Fecundación-Activación ovocitaria

1n1n1n1n

Los Los pronúcleos de pronúcleos de

ambas ambas gametas gametas

comienzan a comienzan a formar nuevas formar nuevas

membranas membranas nucleares.nucleares.

Fecundación-Activación ovocitaria

1n1n1n1n

Se han formado Se han formado nuevas nuevas

membranas membranas nucleares nucleares

rodeando los rodeando los pronúcleos de pronúcleos de

ambas ambas gametas.gametas.

Fecundación-Activación ovocitaria

1n1n 1n1n

Los Los pronúcleos de pronúcleos de

ambas ambas gametas se gametas se aponen. El aponen. El pronúcleo pronúcleo

masculino ha masculino ha llegado a su llegado a su

mayor mayor tamaño.tamaño.

Las nuevas Las nuevas membranas membranas nucleares nucleares

desaparecen.desaparecen.

Fecundación-Activación ovocitaria

Sin (unión) gamia Sin (unión) gamia (pareja)(pareja)

Los Los pronúcleos de pronúcleos de

ambas ambas gametas se gametas se

funden funden (singamia).(singamia). 1n1n1n1n

Fecundación-Activación ovocitaria

2n2n

Queda Queda restablecido el restablecido el

número diploide número diploide de de

cromosomas. cromosomas. Estamos en Estamos en

presencia de un presencia de un huevo o huevo o cigota/o.cigota/o.

Uno o ambos Uno o ambos cuerpos polares cuerpos polares podría(n) estar podría(n) estar aún presente(s) aún presente(s)

o haber o haber desaparecido. desaparecido.

1n1n1n1n 1n1n1n1n

2n2nCigoto Cigoto

Diploide Diploide

Fecundación-Activación ovocitaria

Fecundación-Activación ovocitaria

A partir del huevo o cigota comienzan las mitosis. A partir del huevo o cigota comienzan las mitosis. Se desarrolla un embrión. Aquí se muestran Se desarrolla un embrión. Aquí se muestran algunos estadios de desarrollo embrionario.algunos estadios de desarrollo embrionario.

2 2 blastómerosblastómeros

4 4 blastómerosblastómeros MórulaMórula Blástula o Blástula o

blastocistoblastocisto

Luego el blastocisto escapa de su membrana pelúcida Luego el blastocisto escapa de su membrana pelúcida para poder seguir creciendo. La capa celular periférica para poder seguir creciendo. La capa celular periférica se elonga y toma el nombre de corion. El corion es el se elonga y toma el nombre de corion. El corion es el

responsable de la implantación en el endometrio.responsable de la implantación en el endometrio.

Desarrollo embrionario temprano

FIN DE LA PRESENTACIONFIN DE LA PRESENTACION