KŘÍŽKOVÁ_VLIVY PŮSOBÍCÍ NA KVALITU SPERMATU HŘEBCŮ

VLIVY PŮSOBÍCÍ NA KVALITU SPERMATU HŘEBCŮ
Influences affecting stallions semen quality
Křížková, J.
Katedra zootechnických a veterinárních disciplín a kvality produktů, Zemědělská fakulta
Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích
e-mail: [email protected]
Abstrakt
Kvalitu spermatu ovlivňuje velké množství vnitřních a vnějších faktorů. Vzhledem
k vysokému uplatnění umělé inseminace v chovu koní se navíc významně uplatňují také
faktory, které působí přímo na odebrané sperma a mohou tak ovlivnit jeho výslednou kvalitu.
Mezi tyto faktory je možné zařadit především způsob ředění, uchování (metoda konzervace) a
celkovou manipulaci s ejakulátem. Kvalita spermatu je běžně hodnocena stanovením objemu
ejakulátu, koncentrace a procenta pohyblivých spermií. Průběžně lze pro posouzení kvality
spermatu provádět další testy, jako například morfologické vyšetření spermií, stanovení
procenta živých a mrtvých spermií, testy přežitelnosti apod. Cílem práce bylo shrnout, které
vlivy působí na kvalitu spermatu hřebců a z toho vyvodit doporučení pro chovatele.
Klíčová slova: sperma, kvalita spermatu, hřebec
Abstract
Semen quality is influenced by high number of intrinsic and extrinsic factors. Due to the
high usage of artificial insemination in horse breeding, the factors significantly and directly
act on the collected sperm and can affect the final quality. These factors can include the way
of dilution, preservation (preservation method) and the overall handling of semen. The quality
of sperm is commonly assessed by determining the volume of ejaculate, concentration and
percentage of motile sperms. Further tests for assessing the semen quality can be done
continuously, such as morphological examination of sperm, determination of the live and
dead sperm percentage, survival test, etc. The aim of this work was to summarize the effects
which influences stallions semen quality and derived recommendations for breeders.
Key words: semen, semen quality, stallion
ÚVOD
Výsledky reprodukce jednotlivých druhů hospodářských zvířat mají v posledních letech
snižující se tendenci. V chovu koní se zabřezávání klisen po zapuštění nebo po inseminaci
pohybuje okolo 50 %. Jednou z příčin těchto nepříznivých výsledků může být i kvalita
spermatu hřebců, zejména pokud vezmeme v úvahu, že mezi kvalitou spermatu jsou značné
individuální rozdíly.
Vzhledem ke skutečnosti, že v současné době v reprodukci koní výrazně převažuje
umělá inseminace nad přirozenou plemenitbou, je důležité, aby byl od hřebců získáván co
1
nejkvalitnější ejakulát, protože mezi významný předpoklad úspěšného zabřeznutí klisny patří
kvalita ejakulátu hřebce.
LITERÁRNÍ PŘEHLED
Plodnost je základní biologická a užitková vlastnost zvířat a vyjadřuje schopnost zvířat
produkovat pohlavní buňky, které jsou schopné oplodnění. U samic to znamená schopnost
pravidelného oplození, gravidity a produkce životaschopného potomstva, u samců schopnost
páření a produkce kvalitního ejakulátu s udržením si dobré oplozovací schopnosti do
vysokého věku. (Kliment a kol., 1989)
Sperma (semeno, ejakulát) je výměšek pohlavních orgánů a skládá se ze spermií a
semenné plazmy (Jelínek, Koudela a kol., 2003).
Spermie jsou samčí pohlavní buňky, které se od doby pohlavního dospívání vytvářejí
v točitých kanálcích varlete v pravidelných cyklických intervalech, odkud jsou posunovány
vývodnými cestami až do ocasu nadvarlete, kde jsou v částečném anabiotickém stavu
uchovány až do ejakulace (Kliment a kol., 1989).
Jelínek, Koudela a kol. (2003) uvádí, že spermie tvoří nejdůležitější složku ejakulátu.
Semenná plazma představuje svým objemem hlavní podíl ejakulátu (Marvan a kol.,
1998). Pod vlivem testosteronu se tvoří v přídatných pohlavních žlázách. Malé množství
semenné plazmy se tvoří i ve vývodných cestách. Uvolnění semenné plazmy je reflektorické a
záleží ve značné míře na stupni sexuálního podráždění plemeníka a na intenzitě erekce a
frikční stimulace (Kliment a kol., 1989). Samper (2009) zmiňuje, že složení semenné plazmy
se liší mezi jednotlivci a je ovlivněno ročním obdobím. Semenná plazma vytváří pro spermie
přirozené prostředí, které je chrání před nepříznivými vlivy, umožňuje jejich pohyb a je
zdrojem jejich výživy (Marvan a kol., 1998). Rovněž Kliment a kol. (1989) uvádí, že
semenná plazma je po ejakulaci dočasně vhodným biologickým prostředím pro spermie,
ochraňuje cytoplazmatické membrány spermií, zabezpečuje jejich rozptýlení, zamezuje
aglutinaci spermií a udržuje vnitrobuněčný osmotický tlak. Semenná plazma obsahuje kromě
jiných složek také minerální látky. Jak uvádí Máchal a kol. (2007), optimální poměr
minerálních látek P, Ca, Mg a Cu vede k pozitivnímu ovlivnění kvalitativních parametrů
spermií v ejakulátu.
Chemické složení ejakulátu, jeho množství, koncentrace spermií a jejich životnost jsou
závislé na mnoha činitelích (Jelínek, Koudela a kol., 2003).
Základní hodnoty ejakulátu mají poměrně velkou individuální variabilitu a kolísají
i u jednoho jedince. Je to podmíněno celou řadou vnějších a vnitřních faktorů, jako je roční
období, světlo, teplo, věk, úroveň výživy a ustájení, zdravotní stav a pohlavní využíváni
samce. Tyto faktory ovlivňují nejen spermatogenní funkci varlat, ale i sekreční aktivitu
přídatných pohlavních žláz (Marvan a kol., 1998).
Reece (1998) uvádí, že změny ve fotoperiodě mají značný vliv na funkci varlat.
U hřebců zkrácení fotoperiody zapříčiňuje pokles intenzity testikulárních funkcí. Pickett et al.
(1975) potvrzují, že v podzimním a zimním období je celková produkce spermií v ejakulátu
poloviční než na jaře a v létě. Rovněž Janett et al. (2003) poukazují na významné sezónní
rozdíly, vyskytující se v kvalitě čerstvého spermatu, u všech zkoumaných parametrů kvality
spermatu. Zjistili, že objem ejakulátu, celkový počet spermií a progresivní motilita čerstvého
2
spermatu byly významně vyšší v létě a na podzim než v zimě, zatímco koncentrace spermií a
procento morfologicky normálních spermií byly významně nižší v létě v porovnání s jiným
obdobím. Naopak Van der Holst (1975) zjistil vyšší výskyt morfologických abnormalit mimo
připouštěcí sezónu (od září do února).
Pro maximální reprodukční výkonnost musí být u hřebců zachováno normální sexuální
chování a dobré libido, což umožňuje odběr vysoce kvalitního spermatu pomocí vhodné
metody odběru, intervalu a frekvence (Sieme et al., 2004).
Pokud bude sperma použito pro umělou inseminaci, je třeba vzít v úvahu některé
parametry, které určují životnost spermatu a zachování jeho oplozovací schopnosti, například
objem, počet spermií na mililitr, celkový počet spermií, celkový počet progresivně
pohyblivých spermií a celkový počet morfologicky normálních spermií. S cílem
maximalizovat počet morfologicky normálních a pohyblivých spermií, neboli pro zvýšení
kvality spermatu, by hřebci měli být odebíráni v pravidelných intervalech, které ovšem závisí
na individualitě hřebce. Je to z toho důvodu, že sexuálně aktivní hřebci mají lepší kvalitu
spermatu než hřebci neaktivní. Spermie z prvního ejakulátu odebraného na začátku roku nebo
z prvních několika ejakulátů odebraných po období delšího sexuálního odpočinku mají
obecně velký počet morfologických abnormalit, vyšší koncentraci a nižší motilitu. Kromě
toho mají tyto ejakuláty také kratší životnost (Samper, 2009).
Pickett et al. (1975) doporučují pro hřebce v umělé inseminaci interval odběrů jedenkrát
za dva dny. Sieme et al. (2004), kteří se ve své studii zabývali frekvencí odběru ejakulátu od
hřebců, rovněž potvrdili, že lepší kvality spermatu bylo dosaženo při odběru spermatu
každých 48 hodin ve srovnání s každodenním odběrem. Ejakuláty odebrané v intervalu 48
hodin měly vyšší koncentraci spermií a procento progresivně pohyblivých spermií. Avšak dle
autorů Pickett et al. (1975), Amann et al. (1979), Squires et al. (1979), Pickett et al. (1985) a
Magistrini et al. (1987) bylo prokázáno, že frekvence ejakulace a časový interval mezi
ejakulacemi během poměrně stálých odběrů nemá téměř žádný vliv na kvalitu spermatu.
Sieme et al. (2004) uvádí, že vlivy frekvence a intervalu mezi odběry na fertilitu nebyly
u hřebců používaných v umělé inseminaci dosud přesně stanoveny. Rovněž údaje o vlivu
odběru na kvalitu spermatu během skladování spermatu (chlazeného nebo mraženého) jsou
nedostatečné.
Dušek a kol. (2001) potvrzuje, že kvalita spermatu z hlediska jeho oplozovací
schopnosti – fertility – má zásadní význam a je dána především individuálními vlastnostmi
jedince, do jisté míry vnějšími vlivy (např. výživou a teplotou), a u inseminačních dávek i
kvalitou zpracování spermatu.
Kliment a kol. (1989) dodává, že kvalita spermatu, tedy spermií a semenné plazmy,
záleží na úrovni výživy a výživou ovlivněném metabolismu.
Nutriční stav má prvořadý význam pro determinaci kvantity a kvality spermatu, jak
uvádí Brown (1994), Robinson (1996), Petherick (2005), Robinson et al. (2006) a Martin et
al. (2010). Další ovlivňující faktory životního prostředí jsou klima, stres, znečištění,
management, genetika a behaviorální faktory, jako zkušenosti a temperament samce.
(Petherick, 2005; Mukhopadhyay et al., 2011).
Dle Browna (1994) a Pethericka (2005) u dospělých zvířat vliv podvýživy (jednou či
více živinami nebo energií) a nutriční nerovnováhy, způsobuje sníženou sekreci androgenů a
nízkou kvalitu spermatu.
3
Meyer, Coenen (2003) uvádí, že i nadměrné krmení, zvláště energií, které vede
k zvýšenému nasazení tuku, není v žádném případě příznivé pro pozdější výkonnost při
připouštění. Několik týdnů před a během připouštěcí sezóny musí být zvýšen přísun energie a
živin. Potřeba energie se mění podle temperamentu, pohybové aktivity a nasazení pro
připouštění. Také v této fázi je krmení vedoucí ke ztučnění jak pro momentální výkonnost
fertility, tak také pro celkovou dobu užitkovosti neúčelné. Podle zkušeností s chovnými
hřebci, jejich oplozovací schopnost netrpí dokonce ani při přechodném deficitu energie, tj. při
ztrátě hmotnosti. Autoři také uvádí, že se nedá očekávat zlepšení libida ani lepší kvalita
spermatu, jestliže se při správném přísunu bílkovin současně nebude dbát na přísun
aminokyselin. Libido a kvalita spermatu se nezlepšily ani vysokými dávkami vitaminu A a E.
Faktory vnějšího prostředí, jako je teplota, pH a osmotický tlak mohou ovlivňovat
funkci a aktivitu spermií rozdílně (Mann et al., 1956; Troedsson et al., 1998; Jones and
Bavister, 2000; Hunter et al., 2011).
Teplota
Vytvoření příznivého teplotního prostředí pro vývoj spermií umožňuje šourek (kožní
vak, ve kterém je uloženo varle, nadvarle a semenný provazec). Stěna šourku, díky podkožní
svalové vrstvě obsahující velké množství elastických vláken, citlivě reaguje na změny okolní
teploty smršťováním či uvolňováním hladkosvalých vláken a stává se tak důležitým
termoregulačním mechanismem, který udržuje v šourku teplotu o 3 – 5 °C nižší než je teplota
tělesná. Tato nižší teplota je nutnou podmínkou pro správný rozvoj procesu spermatogeneze a
životnost spermií ve varleti a nadvarleti (Jelínek, Koudela a kol., 2003). Nutnost nižší teploty
v šourku pro produkci a udržování životaschopných spermií potvrzují také Elder a Dale
(2011), Appell et al. (1977) a Samper (2009).
Kliment a kol. (1989) uvádí, že všechny životní procesy ejakulovaných spermií přímo
ovlivňuje teplota prostředí. Pohyb spermií v neředěném ejakulátu ustává při 0 °C a při 60 °C,
přičemž nejvhodnější teplota je kolem 40 °C. Jsou-li však spermie při této teplotě
uchovávány, rychle ztrácejí pohyblivost a fertilitu následkem nepříznivého působení produktů
výměny látkové. Opačný účinek u spermií mají teploty nízké, při kterých dochází k utlumení
metabolických procesů a zachování životně důležitých vlastností po delší dobu. Je to
způsobeno rozličným intracelulárním plazmalogenem, který při poklesu teploty tuhne a tím
zastavuje celý proces výměny látkové.
Dle Sampera (2009) je teplotou výrazně ovlivněno procento pohyblivých spermií. Bylo
prokázáno, že teplota 22 °C může až o 25 % snížit progresivní pohyblivost spermií ve
srovnání s teplotou 37 °C. Pro pohyblivost spermatu jsou rovněž škodlivé i teploty nad 37 °C.
Pokud je sperma odebíráno k umělé inseminaci, je velmi důležité, aby bylo sperma po
odběru udržováno při tělesné teplotě a stejně tak i všechna zařízení, která budou v kontaktu se
spermatem (teplota kolem 37° C), protože náhlé změny teploty mohu způsobit tepelný šok,
který vede k nevratným poškozením spermií. Náhlé snížení teploty o 8 – 10 °C vede
k chladovému šoku, který má vliv na životnost a oplozovací schopnost spermií (Samper et al.,
2007).
4
Navíc, jak uvádí Parks a Lynch (1992), plazmatická membrána spermií hřebce má nižší
poměr cholesterolu k fosfolipidům, což zřejmě vede k vyšší náchylnosti hřebčích spermií na
chladový šok.
Méně častým případem je tepelný šok, kdy jsou spermie vystaveny krátkodobému
zvýšení teploty o 10 °C než je tělesná teplota, což rovněž způsobuje nevratné změny na
spermiích a významně snižuje jejich životnost (Samper et al., 2007).
Konečná teplota, při které by sperma mělo být uchováno, závisí na době, po kterou bude
sperma skladováno. Obecně platí, že čerstvě odebrané sperma musí být udržováno při teplotě
35 - 38 °C, avšak doba takovéhoto uchování by neměla přesáhnout 15 až 20 minut. Pokud
bude sperma uchováno na dobu delší než 15 minut, mělo by být zředěno vhodným ředidlem.
Sperma, které je určeno pro použití během 6 hodin po odběru může být ředěno v poměru 1.1
nebo 1:2 a umístěno na tmavém místě při pokojové teplotě (18 – 20 °C), přičemž rychlost
chlazení spermatu by neměla přesáhnout 1,5 – 2 °C/min. Pokud je ejakulát uchováván déle
než 6 hodin, měl by být umístěn v chladícím zařízení, kde je důležité, aby byla udržena stálá
teplota 5 – 8 °C po dobu až 48 hodin. Význam chlazení spočívá v tom, že se výrazně sníží
metabolismus spermie a sníží se množství metabolických produktů do tekutiny, ve které jsou
suspendovány (Samper, 2009).
pH
Pohyblivost spermií ovlivňuje také pH, jak potvrzuje řada různých studií (Acott a Carr,
1984; Goltz et al., 1988).
Hřebec, na rozdíl od některých druhů hospodářských zvířat, téměř postrádá pufrační
schopnost, díky čemuž je jeho sperma velmi citlivé na výkyvy pH. Ejakulát hřebců by měl mít
pH v rozmezí od 6,7 do 7,5, pokud pH stoupne na 7,8, znamená to, že nebyl získán celý
ejakulát. Výrazně alkalické pH může poukazovat na patologické změny sekretů přídatných
pohlavních žláz, případně na jiné příměsi v ejakulátu a je tedy doprovázeno poruchami
plodnosti (Louda a kol., 2001).
Contri et al. (2013) uvádí, že pH 7 a 7,5 umožňuje maximální projev potenciální
motility spermií. Dále tvrdí, že nižší pH (5,5) snižuje motilitu spermií a membránovou
integritu, zatímco vyšší pH (8,5) vede ke znehybnění spermií, což je způsobeno významným
poklesem jejich mitochondriální aktivity.
Kliment a kol. (1989) dodává, že na průběh metabolických procesů spermií má vliv
koncentrace vodíkových iontů, a to kolem 7, zatímco vyšší nebo nižší hodnoty mají za
následek postupný útlum látkové přeměny ve spermiích.
Osmotický tlak
Celá spermie je pokryta nepřerušovanou dvouvrstevnou cytoplazmatickou membránou,
která představuje základní ochranu spermie. Je acidorezistentní, vysoce permeabilní a je velmi
citlivá na změny osmotického tlaku (Jelínek, Koudela a kol., 2003). Snadno se porušuje
v neadekvátní semenné plazmě, ale i v neizotonických ředidlech a biochemicky změněných
genitálních sekretech (Kliment a kol, 1989).
Z toho vyplývá, že pokud jsou spermie vystaveny hypotonickému (<250 mOsm) nebo
hypertonickému prostředí (>400 mOsm), může být vyvolán osmotický šok (Samper, 2009).
Spermie reagují na hypotonické prostředí ohýbáním a svinováním bičíků (Drevius, Eriksson,
5
2008). Gilmore et al. (1996), Druart et al. (2009), Guthrie et al. (2002), Willoughby et al.
(1996), Sieme et al. (2008) a Ball (2001) potvrzují, že spermie hřebce mají omezenou
osmotickou toleranci ve srovnání s jinými druhy. Pohyblivost spermií hřebce klesne na méně
než 50 % pokud jsou vystaveny osmolalitě pod 200 nebo nad 400 mOsm/kg, což ve své studii
potvrdili také Oldenhof et al. (2011) kteří zjistili, že 50 % populace hřebčích spermií nepřežije
osmolalitu 136 mOsm/kg, zatímco vydrží hypertonické prostředí až do 600 mOsm/kg.
Na vitalitu a fertilitu spermií mají rozhodný vliv také způsob ředění a metoda
konzervace ředěného ejakulátu. Při konzervaci spermatu se projevuje také vliv vnějšího
prostředí, zejména tím, že proti přirozeným podmínkám jsou spermie vystavovány účinkům a
změnám teplot, ochlazení a opětovnému zahřátí, proti nimž nejsou chráněni. Hromaděním a
působením zplodin výměny látkové dochází ke změně pH, k částečnému vyčerpání zásobních
látek ještě před zavedením spermatu do pohlavního ústrojí samice, k dalšímu nežádoucímu
působení semenné plazmy na spermie, ke změně metabolických pochodů při zvyšování a
snižování teplot, k rychlejší ztrátě elektrického náboje a k aglutinaci spermií, popř. k působení
pomnožené bakteriální mikroflóry a k působení světelného a jiného záření. Aby konzervace
splnila účel, musí zachovat charakteristické vlastnosti spermií a při všech probíhajících
změnách zajistit takovou funkci ejakulátu, jakou měl v okamžiku odběru. Účelem konzervace
je dále omezit metabolické pochody v co nejkratší době na co nejnižší stupeň, zachovat
energetický potenciál spermií a jejich elektrický náboj. (Kliment a kol., 1989)
Pro hodnocení kvality spermatu jsou běžně zjišťovány parametry jako je koncentrace,
procento pohyblivých spermií a morfologie spermií (Vantman et al., 1988;Neuwinger et al.,
1990).
Základní ukazatele nativního ejakulátu hřebce by měly vypadat následovně (Věžník a
kol., 2004):
Objem (ml)
Koncentrace
Pohyblivé
Patologické
pH
3
(mm )
spermie (%)
spermie (%)
>20
> 50 000
> 60
< 40
7,2
Motilita spermií
Věžník a kol. (2004) uvádí, že progresivní pohyb spermií je považován za významný
ukazatel pro odhad fertilizační schopnosti semene. Toto potvrzují i Love et al. (2002) a Contri
et al. (2013), kteří uvádí, že vyhodnocení motility je jedním z nejvíce používaných parametrů
pro hodnocení kvality spermatu. Naopak Malmgren (1997) tvrdí, že korelace motility spermií
s plodností je většinou velmi nízká, proto by hodnocení pohyblivosti spermií nemělo být
jediným determinantem kvality spermií v inseminační dávce.
Přímočarý progresivní pohyb spermií je znakem jejich funkční plnohodnotnosti a
vyjadřuje se v procentech. Hodnotí se charakter pohybu, určuje se směr a rozsah kmitu
hlavičkou spermie. S prodlužující se dobou po odběru, dochází u ejakulátu k tzv. vitální
degeneraci spermií, při které se rychlost přímočarého pohybu zpomaluje a mění se na pohyb
kruhový, následuje pohyb přerušovaný, trhavý až postupně pohyb ustává (Louda a kol.,
2001).
6
Aktivita spermií hřebčího ejakulátu kolísá od 60 % do 80%, v mimosezónním období je
nižší. Při krátkodobé konzervaci by motilita spermií měla být alespoň 50 %, u spermatu
určeného pro dlouhodobou konzervaci minimálně 70 % (Louda a kol., 2001).
Z hlediska funkčního, je pohyb spermií nutnou podmínkou jejich průniku do vaječné
buňky. Byl stanoven soubor faktorů ovlivňujících endogenně a exogenně motilitu spermií.
Z endogenních faktorů se uvádí na prvém místě věk donora, doba pobytu spermií v nadvarleti,
doba mezi a po ejakulaci, zrání spermií – morfologické, fyziologické a biochemické,
energetická zásoba ATP, membránový transport, pohyb bičíku, vazebné proteiny, aglutinační
faktory, protilátky, detergenty, membránová integrita a úroveň aktivity receptorů.
Z exogenních faktorů jsou to biofyzikální a fyziologické faktory jako hydrodynamika,
viskozita, osmolalita, pH prostředí, teplota, iontové složení resuspendačních tekutin,
z kontaktních tekutin jsou to: likvory epididymální, semenná plazma, vaginální prostředí,
cervikální sekret, uterinní prostředí stejně jako i prostředí oviduktu. Na stimulaci i inhibici
motility spermií se mohou podílet anorganické ionty (Cu, Zn, Cd, Mn, Hg), exkreční
produkty, hormony aj. (Věžník, a kol., 2004).
Objem ejakulátu
Objem ejakulátu nepatří mezi ukazatele kvality, ale je součástí vyšetření a je důležitý
pro určení celkového počtu spermií v ejakulátu (Root Kustritz, 2007). Louda a kol. (2001)
navíc dodává, že stanovení objemu je potřebné ke kalkulaci vhodného poměru ředění semene
pro výrobu inseminačních dávek. Objem je ovlivněn řadou faktorů, zejména plemennou
příslušností a hmotností hřebce, genetickým základem, věkem a prostředím. Faktory
prostředí, které mohou ovlivňovat objem ejakulátu, jsou například výživa, ustájení,
ošetřování, intenzita pohlavního využívání plemeníka, stupeň pohlavního vydráždění,
technika a frekvence odběru ejakulátu (odběr celého ejakulátu nebo spermatických frakcí),
roční období a významně se podílí i vyrovnanost organismu plemeníka v daném prostředí a
jeho zdravotní stav (Věžník a kol., 2004).
Obecně platí, že druhy s intrauterinní ejakulací (hřebec, kanec) mají větší množství
ejakulátu než druhy s intravaginální ejakulací (býk, beran). Objem semene je do značné míry
ovlivněn množstvím sekretů přídatných pohlavních žláz (Samper, 2009) Objem hřebčího
ejakulátu kolísá od 50 do 200 cm3. Chladnokrevná plemena produkují 150 cm3, teplokrevná
60 cm3, lehká – arabská 45 cm3 (Louda a kol., 2001).
Tyto údaje jsou velmi variabilní v závislosti na období a frekvenci odběru, rozdíly jsou
také mezi jednotlivými hřebci (Samper, 2009).
Koncentrace spermií
Makroskopický vzhled ejakulátu závisí na hustotě, která je určena koncentrací spermií,
na složení semenné plazmy a fyziologických (epitelové buňky) nebo patologických (krev,
moč) složkách. Koncentrace spermií představuje počet spermií na jednotku objemu (Věžník a
kol., 2004). Je jedním z parametrů, které se hodnotí při vyšetření ejakulátu, nemá však
vypovídající hodnotu o kvalitě získaných spermií (Power, 1963). Koncentrace násobená
objemem dává celkový počet spermií v ejakulátu, což je jedním z nejdůležitějších ukazatelů
kvality ejakulátu, jak uvádí Martinez (2004).
7
Koncentrace spermií v ejakulátu hřebců je variabilní a pohybuje se v rozmezí
od 0,1 do 0,3.106/mm3. Je dána funkční aktivitou semenotvorného epitelu varlat, věkem,
zdravotním stavem plemeníka, připraveností a technikou odběru ejakulátu u daného
plemeníka. Plemeníci s opakovaně nízkou koncentrací spermií v ejakulátu, tzv. oligospermií,
která je geneticky podmíněna, se vyřazují (Louda a kol., 2001).
Samper et al. (2007) uvádí, že množství spermií produkovaných hřebcem se zvyšuje s
věkem, protože celková délka semenných kanálků se zvětší a zvýší o více než 30 % během
života hřebce
Morfologické vyšetření ejakulátu
Morfologie spermií je důležitým parametrem pro hodnocení kvality spermatu, protože,
jak uvádí Kuster et al. (2004), zjišťování počtu abnormálních spermií při morfologickém
vyšetření hraje důležitou roli pro stanovení fertility, je důležité také pro selekci plemeníků a
k odhadu vhodnosti ejakulátu ke skladovatelnosti, popřípadě kryokonzervaci a pro účely
umělé inseminace.
Dle Malmgrena (1997) mohou ke vzniku morfologických abnormalit spermií vést
poruchy spermatogeneze. Následně pak vyšší procento výskytu morfologicky změněných
spermií může mít za následek poruchy plodnosti (Saacke et al., 2000). Na snížení fertility a
na výskyt patologických spermií mohou mít výrazný vliv nejen chemické a fyzikální faktory,
ale především stres a věk samců (Auroux a Dulioust, 1995).
ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ PRO CHOVATELE
Je patrné, že na kvalitu ejakulátu působí velké množství faktorů. Z vnitřních faktorů je
to plemeno, věk, genetické založení, zdravotní stav, temperament apod. Z vnějších faktorů
pak především výživa, roční období, světlo, teplo, intenzita pohlavního využívání hřebce,
ustájení, ošetřování a také kvalita zpracování spermatu, kam patří způsob ředění a metoda
konzervace ejakulátu.
Ze zmíněných zdrojů lze vyvodit následující doporučení pro praxi:
 Vzhledem k velké individuální variabilitě a k velkému množství vnitřních a vnějších
faktorů ovlivňujících kvalitu ejakulátu, by měla být u hřebců působících v plemenitbě
kvalita ejakulátu prověřována a porovnána s požadavky, které jsou stanoveny pro
sperma hřebců.
 V souvislosti se skutečností, že pravidelné odebírání hřebců zlepšuje kvalitu jejich
spermatu, by hřebci měli být odebíráni v pravidelných intervalech (závislých na
individualitě hřebce) během připouštěcí sezóny i mimo připouštěcí období a současně
by při odběru rovněž měla být prověřena i kvalitu ejakulátu.
 Vyhodnocení motility je jedním z nejvíce používaných parametrů pro hodnocení
kvality spermatu, protože progresivní pohyb spermií je považován za významný
ukazatel pro odhad fertilizační schopnosti semene.
8
 S cílem získat lepší představu o kvalitě spermatu a jeho potenciální oplozovací
schopnosti, by měly být, kromě standardních běžně vyhodnocovaných parametrů
(objem, motilita), vyhodnoceny v určitých intervalech (např. jednou za měsíc) také
doplňující parametry kvality spermatu (např. morfologické vyšetření spermií, ověření
doby přežitelnosti spermatu).
 Pro potřeby umělé inseminace je potřeba ejakulát ve většině případů uchovat po dobu
nejméně 6 hodin a to tak, aby se snížil metabolismus spermií a spermie neztratily svou
pohyblivost a oplozovací schopnost. Z tohoto důvodu by měl být odebraný ejakulát
uchováván v chladícím zařízení při teplotě 5 – 8 °C, kdy dochází k utlumení
metabolických procesů a k zachování důležitých vlastnosti spermií po delší dobu.
Uchování ejakulátu tímto způsobem po dobu až 48 hodin zároveň umožňuje
inseminačním stanicím případnou kontrolu kvality inseminační dávky.
 Na základě pravidelných kontrol kvality ejakulátu hřebců by výsledky měly být
v přijatelné formě zveřejněné a zpřístupněné pro chovatele a mohly by se stát součástí
údajů o plemenných hřebcích v katalozích plemeníků.
SEZNAM LITERATURY
Acott, T. S., Carr, D. W. (1984): Inhibition of bovine spermatozoa by caudal epididymal
fluid. II. Interaction of pH and a quiescence factor. Biol. Reprod. 30, 926-935
Amann, R. P., Thompson, D. L., Squires, E. L., Pickett, B. W. (1979): Effects of age and
frequency of ejaculation on sperm production and extragonadol sperm reserves in
stallions. J. Reprod. Fertil. Suppl. 27, 1-6
Appell, R. A., Evans, P. R., Blandy, J. P. (1977): The effect of temperature on the motility
and viability of sperm. Br. J. Urol., 49, 751-756
Auroux, M., Dulioust, E. (1995): Environment, Spermatozoon and Progeny. MS. Médecine
Sciences 11, 571-577.
Ball, B., Vo, A. (2001): Osmotic tolerance of equine spermatozoa and the effects of soluble
cryoprotectants on equine sperm motility, viability, and mitochondrial membrane
potential. J Androl, 22, 1061-1069
Brown, B. W. (1994): A review of nutritional influences on reproduction in boars, bulls and
rams. Reprod. Nutr. Dev., 89 -114
Contri, A., Gloria, A., Robbe, D., Valorz, C., Wegher, L., Carluccio, A. (2013): Kinematic
study on the effect of pH on bull sperm function. Anim. Reprod. Sci., 136, 252-259
Drevius, L. O., Eriksson, H. (2008): Osmotic swelling of mammalian spermatozoa. Exp Cell
Res, 42, 136 – 156
Druart, X., Gatti, J. L., Huet, S., Dacheux, J. L., Humblot, P. (2009): Hypotonic resistance of
boar spermatozoa: sperm subpopulations and relationship with epidymal maturation and
fertility. Reproduction,137, 205-213
Dušek, J. a kol. (2001): Chov koní. Nakladatelství Brázda, s. r. o., Praha, s. 350
Elder, K., Dale, B. (2011): In-Vitro Fertilization.Cambridge University Press, Cambridge
9
Gilmore, J. A., Du, J., Tao, J., Peter, A. T., Critser, J. K. (1996): Osmotic properties of boar
spermatozoa and their relevance to cryopreservation. J Reprod Fertil, 107,87- 95
Goltz, J. S., Gardner, T. K., Kanous, K. S., Lindemann, C. B. (1988):The interaction of pH
and cyclic adenosine 3,5-monophosphate on activation of motility in Triton X-100
extracted bull sperm. Biol. Reprod. 39, 1129-1136
Guthrie, H. D., Liu, J., Critser, J. K. (2002): Osmotic tolerance limits and effects of
cryoprotectants on motility of bovine spermatozoa. Biol Reprod, 67, 1811-1816
Hunter, R. H., Coy, P., Gadea, J., Rath, D. (2011): Considerations of viscosity in the
preliminaries to mammalian fertilisation. J. Assist. Reprod. Genet. 28, 191-197
Janett, F., Thun, R., Niederer, K., Burger, D., Hässig, M. (2003): Seasonal changes in semen
quality and freezability in the Warmblood stallion. Theriogenology 60, 453-461
Jelínek, P., Koudela, K. a kol. (2003): Fyziologie hospodářských zvířat. MZLU v Brně, 409 s.
Jones, J. M., Bavister, B. D. (2000): Acidification of intracellular pH in bovine spermatozoa
suppresses motility and extends viable life. J. Androl. 21, 616-624
Kliment, J. a kol. (1989): Reprodukcia hospodárskych zvierat. Príroda Bratislava, s. 378
Kuster, C. E., Singer, R. S., Althouse, G. C. (2004): Determining sample size for the
morphological assessment of sperm. Theriogenology 61, 691-703.
Louda, F. a kol. (2001): Inseminace hospodářských zvířat se základy biotechnických metod.
ČZU v Praze, ISBN 80-213-0702-1
Love, C. C., Thompson, J. A., Lowry, V. K., Varner, D. D. (2002): Effect of storage time and
temperature on stallion sperm DNA and fertility. Theriogenology 57, 1135 – 1142
Magistrini, M., Chaneloube, P., Palmer, E. (1987): Influence of season and frequency of
ejaculation on production of stallion semen. J. Reprod. Fertil. Suppl. 35, 127-133
Malmgren, L. (1997): Assessing the quality of raw semen; a review. Theriogenology 48, 523–
530.
Mann, T., Polge, C., Rowson, L. E. A. (1956): Participation of seminal plasma during the
passage of spermatozoa in the female reproductive tract of the pig and horse. J.
Endocrinol. 13, 133-140
Máchal, L., Hošek, M., Rečková, Z., Křivánek, I. (2007): Semen quality parameters and
content of selected minerals in boar blood and seminal plasma. Polish Journal of Natural
Sciences. PL ISSN 1643-9953, 608-619
Martin, G. B., Blanche, D., Miller, D. W., Vercoe, P. E. (2010): Interactions between nutrition
and reproduction in the management of the mature male ruminant. Animal 4, 1214 –
1226
Martinez, A. L. P. (2004): Canine fresh and cryopreserved semen evaluation. Animal
Reproduction Sciences, 82-83
Marvan, F. a kol. (1998): Morfologie hospodářských zvířat. ČZU v Praze, Nakladatelství
Brázda, s. r. o., Praha, ISBN 978-80-213-1658-4, 304 s.
Meyer, H., Coenen, M. (2003): Krmení koní, Současné trendy ve výživě. Euromedia Group,
k. s. – Ikar v Praze, 256 s.
Mukhopadhyay, et al. (2011): Exploitation of Y-chromosome specific markers to discover
SNP associated with sub fertility traits in dairy bulls. Indian J. Biotechnol. 10, 178 –
182
10
Neuwinger, J., Knuth, U. A., Nieschlag, E. (1990): Evaluation of the Hamilton-Thorn 2030
motility analyser for routine semen analysis in an infertility clinic. Int. J. Androl., 13,
100-109
Oldenhof, H., Blässe, A. K., Wolkers, W. F., Bollwein, H., Sieme, H. (2011): Osmotic
properties of stallion sperm subpopulations determined by simultaneous assessment of
cell volume and viability. Theriogenology, 76, 386-391
Parks, J. E., Lynch, D. V. (1992): Lipid composition and thermotropic phase behavior of boar,
bull, stallion, and rooster sperm membranes. Cryobiology 29, 255-256
Petherick, J. C. (2005): A review of some factors affecting the expression of libido in beef
cattle, and individual bull and herd fertility. Appl. Anim. Behav. Sci. 90, 185 – 205
Pickett, B. W., Neil, J. R., Squires, E. L. (1985): The effect of ejaculation frequency on
stallion sperm output. In: Proceedings of the Ninth Equine Nutrition and Physiology
Society Symposium, 290-295
Pickett, B. W., Sullivan, J. J., Seidel, G. E. (1975): Reproductive fysiology of the stallion. V.
Effect of frequency of ejaculation on seminal characteristics and spermatozoal output. J.
Anim. Sci. 40, 917-923
Power, J. H. (1963): A study of canine semen: physical factors which may effect the
elektrolyte concentration in the ejaculate. Irish Veterinary Journal. 17, 226-231
Reece, W. O. (1998): Fyziologie hospodářských zvířat. Grada Publishing, 1. vydání, 456 s.
Robinson, J. J. (1996): Nutrition and reproduction. Anim. Reprod. Sci., 41, 25 – 34
Robinson, J. J., Ashworth, C. J., Rooke, J. A., Mitchell, L. M., McEcoy, T. G. (2006):
Nutrition and fertility in ruminant livestock. Anim. Feed Sci. Technol., 126, 259 – 276
Root Kustritz, M. V. (2007): The value of canine semen evaluation for practitoners.
Theriogenology, 68, 329 – 337
Saacke, R. G., Dalton, J. C., Nadir, S., Nebel, R. L., Bame, J. H. (2000): Relationship of
seminal traits and insemination time to fertilization rate and embryo quality. Animal
Reproduction Science 60, 663-667.
Samper, J. C. (2009):Equine breeding management and artificial insemination. Saunders
Elsevier, St. Louis, Missouri, ISBN 978-1-4160-5234-0, 310 s.
Samper, J. C., Pycock, J. F., McKinnon, A. O. (2007): Current therapy in equine
reproduction. Saunders Elsevier, St. Louis, Missouri, ISBN 978-0-7216-0252-3, 492 s.
Sieme, H., Harrison, R. A. P., Petrunkina, A. M. (2008): Cryobiological determinants of
frozen semen quality, with special reference to stallion. Anim Reprod Sci, 107, 276-292
Sieme, H., Katila, T., Klug, E. (2004): Effect of semen collection practices on sperm
characteristics before and after storage and on fertility of stallions. Theriogenology 61,
769-784
Squires, E. L., Pickett, B. W., Amann, R. P. (1979): Effect of successive ejaculation seminal
characteristics. J. Reprod. Fertil. Suppl. 27, 7-12
Troedsson, M. H. T., Liu, I. K. M., Crabo, B. G. (1998): Sperm transport and survival in the
mare: a review. Theriogenology 50, 807-818
Van der Holst, W. (1975): A study of the morphology of stallion semen during the breeding
and non breeding season. J. Reprod. Fertil 23 (Suppl), 87-89
11
Vantman, D., Koukoulis, G., Dennison, L., Zinaman, M., Sherins, R. J. (1988): Computerassisted semen analysis: evaluation of method and assessment of the influence of sperm
concentration on linear velocity determination. Fertil. Steril., 49, 510-515
Věžník, Z. a kol. (2004): Repetitorium spermatologie a andrologie a metodiky
spermatoanalýzy. Brno, ISBN 80-86895-01-7
Willoughby, C. E., Mazur, P., Peter, A. T., Critser, J. K. (1996): Osmotic tolerance limits and
properties of murine spermatozoa. Biol Reprod, 55, 715-727
Lektor 1:
Práce je literární rešerší k dané problematice – není tedy hodnotitelná jako vědecká publikace.
Pro úroveň práce by bylo vhodnější zúžit téma a tak se věnovat detailně menšímu počtu
faktorů. Literární přehled je postaven převážně na starších pramenech, (pouze 3 práce r 2011),
což příliš neodpovídá zájmu, který je problematice ve světě věnován. Celkově se tedy práce
zabývá širokou problematikou poměrně obecně a tedy i doporučení pro praxi jsou tohoto
charakteru.
12