Kunstmatige Inseminatie

Inleiding

Kunstmatige inseminatie is de techniek waarbij sperma met levende spermacellen van de man wordt verzameld en op het juiste moment met behulp van instrumenten in het vrouwelijke voortplantingskanaal wordt ingebracht. Gebleken is dat dit tot normale nakomelingen leidt. Bij dit proces wordt het sperma bij de vrouw geïnsemineerd door een deel ervan in opgevangen of verdunde vorm op het juiste moment en onder de meest hygiënische omstandigheden op mechanische wijze in de baarmoederhals of de baarmoeder te brengen.

Het eerste wetenschappelijke onderzoek naar kunstmatige inseminatie bij huisdieren werd in 1780 bij honden uitgevoerd door de Italiaanse wetenschapper Lazanno Spalbanzani. Zijn experimenten toonden aan dat de bevruchtende kracht in de spermatozoa zit en niet in het vloeibare gedeelte van het sperma. Enkele verdere studies in onderzoeksstations hebben ertoe bijgedragen dat deze techniek over de hele wereld, ook in India, commercieel werd toegepast.

Kunstmatige inseminatie is niet alleen een nieuwe methode om bevruchting bij vrouwen te bewerkstelligen. Het is veeleer een krachtig instrument dat meestal voor de verbetering van de veestapel wordt gebruikt. Bij kunstmatige inseminatie kan het kiemplasma van de stieren van superieure kwaliteit doeltreffend worden gebruikt, zonder dat rekening wordt gehouden met hun locatie in verafgelegen plaatsen. Door de toepassing van kunstmatige inseminatie zouden zowel genitale als niet-genitale ziekten bij de landbouwhuisdieren aanzienlijk verminderen.

Symptomen van tochtigheid

De verschillende symptomen van tochtigheid zijn

• Het dier zal opgewonden toestand zijn. Het dier zal in rusteloosheid en nervositeit zijn.
• Het dier zal vaak blèren.
• Het dier zal de opname van voer verminderen.
• Peculiar movement of limbo sacral region will be observed.
• The animals which are in heat will lick other animals and smelling other animals.
• The animals will try to mount other animals
• The animals will standstill when another animal try to mount. This period is known as standing heat. This extends for 14-16 hours.
• Frequent maturation (urination) will be observed.
• Clear mucous discharge will be seen from the vulva, sometimes it will be string like the mucous will be seen stick to the near the pasts of valva.
• Swelling of the valva will be seen. Congestion and hyperemia of membrane.
• The tail will be in raised position.
• Milk production will be slightly decreased
• On Palpation, uterus will be turgid and the cervix will be opened.

Advantages and Disadvantages of AI

Advantages of Artificial Insemination

There are several advantages by artificial insemination over natural mating or servicing.

• There is no need of maintenance of breeding bull for a herd; hence the cost of maintenance of breeding bull is saved.
• It prevents the spread of certain diseases and sterility due to genital diseases’: contagious abortion, vibriosis.
• By regular examination of semen after collection and frequent checking on fertility make, early detection of interior males and better breeding efficiency is ensured.
• The progeny testing can be done at an early age.
• The semen of a desired size can be used even after the death of that particular sire.
• The semen collected can be taken to the urban areas or rural areas for insemination
• It makes possible the mating of animals with great differences in size without injury to either of the animal.
• It is helpful to inseminate the animals that refuse to stand or accept the male at the time of oestrum.
• It helps in maintaining the accurate breeding and cawing records.
• It increases the rate of conception
• Old, heavy and injured sires can be used.

Disadvantages of AI

• Requires well-trained operations and special equipment.
• Requires more time than natural services.
• Improper cleaning of instruments and in sanitary conditions may lead to lower fertility.
• If the bull is not properly tested, the spreading of genital diseases will be increased.
• Necessitates the knowledge of the structure and function of reproduction on the part of operator.

Semen collection methods and evaluation

Various methods of collection of semen have been devised from time to time. The older unsatisfactory methods have been gradually replaced by the new modern techniques. There are three common methods.

• Use of artificial vagina
• By Electro-stimulation method.
• By massaging the ampulae of the ductus differences through rectal wall.

The ideal method of semen collection is use of artificial vagina which is safe for sire and the collector also.

Artificial Vagina Method

The artificial vagina has the following parts:

• A heavy hard rubber 2″ lose, open at both ends with a nostle for air and water in and outlet.
• Inner sleeve of rubber or rubber liner.
• The semen receiving cone or rubber cone.
• Semen collection tube made of glass or plastic graduated in CC and its fraction correct to 0.1 CC

Process

• Insulating bag : Before using for semen collection all the parts are washed thoroughly and sterilized properly, and assembled as artificial vagina, the rubber liner is inserted into the hose; inverting both ends back by folding back from either side opening, and fastening with rubber bands. Nu vormt de ruimte tussen de harde rubberen slang en de binnenste rubberen voering een waterdicht compartiment. Het neusgat aan een uiteinde van de slang kan worden vastgezet.
• De watermantel van de Kunstvagina wordt gevuld met heet water van 45°C (113°F) door het neusgat te openen.

• De gegradueerde spermaverzamelbuis wordt aan het smalle uiteinde van de kunstmatige vaginaslang bevestigd, en met een elastiekje vastgezet.
• De binnenzijde van de rubberen voering aan de voorzijde van de kunstmatige vagina wordt met steriele gelei ingesmeerd tot een lengte van 3 tot 4 centimeter.
• Er wordt lucht door de neusgat in de watermantel geblazen, om er druk in te creëren, en hetzelfde wordt uitgeoefend op de rubberen voering, om de natuurlijke vagina te simuleren.
• De temperatuur van de kunstmatige vagina moet bij elke afname worden gecontroleerd, en moet de natuurlijke vagina simuleren bij de montage.
• Als het te koud is, kan het ejaculaat er na een stoot niet zijn, of zelfs als het er is, kan het met urine verontreinigd zijn, en wordt het ongeschikt voor gebruik.

De vaginamethode

De koe of dummy wordt vastgezet in dienst schepping. De kunstmatige vagina wordt in een hoek van 45° ten opzichte van de richting van de penis gehouden, en de stuwkracht is in die hoek. De kunstmatige vagina wordt met de linkerhand door een rechtshandig persoon vastgehouden; en wanneer de stier de koe bestijgt, zal de schede van de stier door de bediener worden gegraveerd, die de klierpenis in de kunstmatige vagina leidt, en dan geeft de stier een duw om te ejaculeren.

De bediener moet voorzichtig zijn om het blootgestelde verleden van de penis niet aan te raken. Nadat de stier is afgestapt, wordt de kunstvagina van de penis gehaald en wordt de ontluchter geopend om de druk uit de mantel te laten ontsnappen.

Het water uit de mantel wordt ook afgevoerd door de neusvleugel te openen. Hierdoor kan het ejaculaat uit de kegel naar de spermaopvangbuis stromen. De spermabuis wordt van het kegeltje losgemaakt, dichtgemaakt met watten, en naar het laboratorium gebracht voor onderzoek. De rubberen kegel en het spermabuisje kunnen worden beschermd tegen besmetting van buitenaf of tegen hitte of hoger, door het af te dekken met een isolatiezak met rits.

Spermaopslag

• De ontdekking dat stiersperma met succes kon worden ingevroren en voor onbepaalde tijd kon worden opgeslagen, heeft een revolutie teweeggebracht in de KI bij runderen.
• In 1949 ontdekten Britse wetenschappers dat toevoeging van glycerol aan het sperma-extender de weerstand van sperma tegen invriezen verbeterde. Glycerol verwijdert water uit de spermacel vóór het invriezen en voorkomt de vorming van cellulaire ijskristallen die het sperma zouden beschadigen.
• Er zijn twee methoden om sperma in te vriezen en op te slaan: droog ijs en alcohol (-100 graden F) en vloeibare stikstof (-320 graden F). Vloeibare stikstof heeft de voorkeur omdat er geen aanwijzingen zijn dat de vruchtbaarheid afneemt met de leeftijd. De vruchtbaarheid neemt geleidelijk af bij sperma dat wordt bewaard in droogijs-alcohol.
• Diepgevroren sperma kan voor onbepaalde tijd worden bewaard als de juiste temperatuur wordt aangehouden. Vers, vloeibaar sperma kan met succes 1 tot 4 dagen bij 40 graden worden bewaard
• Sperma wordt gewoonlijk in glazen ampullen bewaard. Een andere methode die veelbelovend lijkt, is het Franse rietje.
• Kunstmatige kleuring wordt dikwijls aan sperma-extenders toegevoegd om het ene ras van het andere te onderscheiden. Volledige identificatie van de stier is vereist op elke afzonderlijke spermacontainer.

• Het invriezen van sperma gebeurt met een speciaal verdunningsmiddel, dat de volgende samenstelling heeft.
• Natriumcitraat dihydraat (hoekig) 2,4 j. 2,0 gm, 8,0 ml 25,0% volume 50.000 eenheden per 100 ml sperma Fructose Glycerol Eigeel Yolk Penicilline verdunnend.
• Dihydro-streptomycine 50,0 mg per 100 ml sperma verdunnend.
• Distilleerwater dubbel glas gedestilleerd 100 ml.
• De toevoeging van glycerol aan de dilulent maakt de cellen beter bestand tegen de ontberingen van het bevriezen en de ijskristallen, die zich vormen, zijn kleiner en gladder, zodat de spermatozoa minder worden beschadigd. De toevoeging van fructose aan de verdunner maakt de spermatozoa beter bestand tegen glycerol en zorgt tevens voor de nodige voeding.
• Diepgevroren sperma wordt bij +5°C verpakt in glazen flesjes of plastic rietjes met één dosis.
• Het uiteindelijke glycerolgehalte moet tijdens het vriesproces 7,0 tot 7,6% bedragen.
• De antibiotica worden toegevoegd om bacteriën te remmen en om ziekmakende organismen te doden.
• Het te verdunnen sperma wordt zo verdund dat één ml. verlengd sperma 20 miljoen beweeglijke spermatozoa zal bevatten.
• Het sperma moet zorgvuldig worden gekoeld opdat de spermatozoa in leven zouden blijven. De eindtemperatuur wordt verlaagd tot -79°C of nog lager.
• Snel invriezen gebeurt gedurende 3 tot 5 minuten tot -75°C met behulp van de atmosfeer die door vloeibare stikstof wordt gecreëerd. Bij de langzame vriestechniek wordt gekoeld met een snelheid van 1 °C per minuut van +5 °C tot -15 °C. Van -15°C tot -31°C met een snelheid van 2°C per minuut. Van -31°C tot 75°C met een snelheid van 4 à 5°C per minuut. De verdere afkoeling tot -96°C, die in totaal 40 minuten in beslag neemt, kan dus snel worden uitgevoerd, aangezien deze na het invriezen niet kritisch is.
• Before freezing the diluted semen in equilibrated for 3 to 5 hours or for the best 16 to 20, hours period in refrigerator at 5°C.
• Liquid nitrogen plays a vital role for storing the frozen semen straws, at a temperature of -196°C for longer periods.

Insemination Methods

There-are different methods of insemination in different species of animals i.e. speculum method, vaginal method and recto vaginal method.

Recto Vaginal Method

• In cattle the safe and best method of insemination is “Recto vaginal method of insemination”.
• Cow which is in heat is well controlled placing it in a Travis.
• The inseminator will get ready by wearing a plastic apron, gumboots and gloves.
• Het spermarietje wordt na ontdooien (het spermarietje een minuut in warm water houden om het bevroren sperma om te zetten in vloeistof en de zaadcellen beweeglijk te maken) geladen in een sterilized A.I. pistool bedekt met een plastic omhulsel.
• De inseminator brengt de gehandschoende linkerhand in het rectum na het aanbrengen van de zachte zeep of een ander glijmiddel op de handschoen en rekt het dier naar achteren, en de hand wordt verder ingebracht en zal de baarmoederhals vastgrijpen door de rectale wand.
• De A.I kauwgom geladen met sperma rietje wordt door de vulva naar ‘vagina en baarmoederhals en waargenomen met de hand in rectum dat de A. I kauwgom bereikt de baarmoederhals, dan is het sperma wordt gedeponeerd door het injecteren van het pistool, en na het deponeren van het sperma het pistool wordt verwijderd, de lege rietje en schede worden ontregeld.

Recto vaginale methode

Spectrummethode

• Bij deze methode wordt het spectrum in de vagina van de koe geplaatst, waardoor de doorgang naar buiten naar de plaats van inseminatie wordt verkregen, vervolgens wordt de inseminatieslang door het speculum gehaald en wordt het sperma bij de baarmoedermond afgezet.

Vaginale methode

• Hand wordt door de vagina geleid en de inseminatiebuis wordt met de hand naar de plaats van inseminatie geleid en het sperma wordt daar afgezet. Hier bestaat het risico op besmetting en verwonding van de vrouwelijke geslachtsorganen.

Timing van inseminatie voor maximale bevruchting

Een veelgestelde vraag over KI is: Op welk moment tijdens de oestrus moeten koeien worden geïnsemineerd voor de grootste kans op bevruchting? Aangezien de oestrus van 10 tot 25 uur kan duren, is er een aanzienlijke speelruimte in het mogelijke tijdstip van inseminatie. Over dit onderwerp is veel onderzoek verricht. Uit de studies blijkt dat het bevruchtingspercentage lager is wanneer de koeien worden gedekt vóór het midden van de oestrus of later dan 6 uur na het einde van de oestrus (tochtigheid in dit geval).

De maximale bevruchting wordt verkregen wanneer koeien worden geïnsemineerd tussen midden-oestrus en het einde van de staande oestrus, met goede resultaten tot 6 uur na de oestrus. Het succes van het inseminatietijdstip hangt af van een goed tochtigheidsdetectieprogramma. In grote kuddes betekent dit dat de individuele verantwoordelijkheid voor tochtigheidsdetectie moet worden toegewezen en dat het personeel voortdurend moet worden voorgelicht. Een succesvol tochtigheidsdetectieprogramma en de daaropvolgende juiste inseminatietiming zullen hun vruchten afwerpen bij het verhogen van de reproductieve efficiëntie.