09 e 10 FisioMachoFertilização

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Fisiologia do Macho e 
Fertilização 
1
Fertilização 
Anatomia do Sistema Reprodutor Masculino
• Cordão Espermático
– Músculo Cremaster e Plexo Pampiniforme
• Escroto
– Testículo 
• Sistema de Ductos
– Ductos Eferentes
– Epidídimo– Epidídimo
– Ducto Deferente
– Ampola 
• Glândulas Acessórias
– Vesículas Seminais
– Próstata
– Glândulas bulbouretrais (de Cowper)
• Pênis e Músculos
• Glande e Apêndice Filiforme (vermiforme)
Conduto Deferente
Glândulas Vesiculares
Glândulas
de
Cowper
Próstata
Pênis
Bexiga
Glande
Testículos Epidídimo (cauda)
Pênis Apêndice
Filiforme
(Caprinos 
e Ovinos)
Glande
Posição dos Testículos
Ruminantes
Eqüídeos
4
Eqüídeos
Suínos
Estrutura do Testículo Cordão espermático -
Contém vasos eferentes, 
Plexo pampiniforme, 
músculo cremaster
externo e nervos
Produz células da 
Ductos Eferentes -
Função na maturação
dos espermatozoides, 
absorção de fluidos Transporte de espermatozoide 
durante ejaculaçãoCabeça do Epidídimo
Tubulos Seminíferos
Vaso Deferente
Túnica Albugínea
Tecido conectivo
(conjuntivo)
Produz células da 
espermatogênese
Função no transporte dos
espermatozoides dos túbulos
seminíferos 
Maturação do 
espermatozoide
Maturação final e
estoque. Capaz de
fertilização
Rede Testis
Cauda do Epididimo
Corpo do
Epididimo
Cordão Espermático
• Músculo 
Cremaster
• Plexo • Plexo 
Pampiniforme
Suprimento sanguíneo ao testículo
1. Plexo Pampiniforme
Sistema contracorrente de troca de calor
causa o resfriamento do sangue arterial
Única artéria enovelada por uma rede 
de veias (aumento da área superfície) 
2. Artéria testicular na surperfície
Pampiniform
Plexus
Testicular
Artery2. Artéria testicular na surperfície
do testículo
No carneiro a temperatura baixa 
40C antes de entrar no testículo
Escroto, testículo e cordão espermático
Estão todos envolvidos na termorregulação
Artery
Escroto 
• Túnica Dartos
– Musculatura Lisa
– Contrações em resposta 
à temperatura da pele 
do escroto
– Frio (contração -
testículos próximos ao testículos próximos ao 
corpo)
– Calor (relaxamento –
aumento da área 
superficial do escroto 
facilitando o 
resfriamento
Funções do plasma seminal:
1. Meio de transporte
2. Meio de Cultura 
3. Estimula a motilidade espermática
Dar um volume fluido ao sptz, auxilia a movimentação do sptz 
através da uretra. 
Ambiente próprio para viabilidade e motilidade espermática no 
trato reprodutivo da fêmea. A vagina é um ambiente hostil (vaca)
4. Retarda a capacitação espermática
5. Estimula o transporte dos espermatozoides na fêmea -
Plasma Seminal ativa a atividade metabólica
Previne os sptzs de eventos para fertilização imediata.
Porque? Não se quer que os sptzs sejam ativados até eles atingirem o 
sítio de fertilização. Secreção na cerviz, útero e oviduto removem
substâncias que estão condensadas na membrana plasmática
Ocitocina e Prostaglandina F2α estão presentes no plasma seminal
Fontes do plasma seminal:
1.
2.
3.
4.
Testículos
Epidídimo
Vaso deferente
Ampola (vaso deferente)
Menor Contribuição
5.
6.
7.
Vesículas Seminais
Próstata
Glândulas de Cowpers
(Bulbouretrais)
Maior Contribuição
Espermatogônia A1
Espermatogônia A2
Espermatogônia A3
Espermatogônia A4
Espermat. Intermediária
Espermatogônia B
Espermatócito Primário
Espermatócito Secundário
Mitose
Meiose
I
II
E
S
P
E
R
M
A
C
I
T
O
G
Ê
N
E
S
11
Espermatócito Secundário
Espermátides
Corpos Residuais
Meiose II
E
S
P
E
R
M
I
O
G
Ê
N
E
S
E
S
E
Espermatogônia
Primary Spermatocyte
Secondary Spermatocyte
Spermatids
Increasing maturity
Support
Peristaltic-like
contractions 
move sperm
through tubule
Primary
Spermatocyte
Sertoli Cells
Myoid Cells
Support
Spermatogenesis
Testosterone
synthesis
Leydig Cells
Capillary
Basement
Membrane
Spermatids
Round Spermatids
Secondary
Spermatocyte
Myoid Cells
Espermatogênese 
A cada 13,5 dias sptzs são 
liberados desse ponto
Espermatozoides
Espermatócito
SecundárioCélulas de 
Espermátide 
A cada 13,5 dias um 
Novo grupo de células
iniciam o ciclo
Espermatócito
Primário
Células Mioides
Células de 
Sertoli
Espermatogônia
Controle Hormonal no 
Macho
Liberação para as veias 
porta hipofisárias
Produz
Inibina
na liberação
de FSH 
Decréscimo 
na liberação 
de GnRH
LH
Estimula receptores 
para LH
FSH 
Estimula
receptores 
para FSH
Inibina
TESTOSTERONA
Contém 
Hip.
Ant. 
Feedback Negativo 
na liberação de LH 
Feedback
NegativoHip.
Post.
GnRH
Hipotálamo
Feedback
Negativo
Inibina
Mantém alto os níveis de testosterona
No epidídimo para maturação espermática
Origem nas
Células de
Sertoli
para FSH
Proteína
Ligadora de
Andrógenos
Espermatogênese nos
Túbulos Seminíferos
Células de
Sertoli
Contém 
receptores
para FSH
Células de
Leydig
Testículo
Meta do Transporte dos Gametas
FERTILIZAÇÃO
• Transporte em direção opostas
- Ovócito (Ovário – infundíbulo – ampola – junção 
ampola-istmo)
- Espermatozoide (Vagina – cerviz – útero – istmo -
junção ampola-istmo)
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- Espermatozoide (Vagina – cerviz – útero – istmo -
junção ampola-istmo)
• Sítio de Fertilização
- Junção Ampola-Istmo
• Tempo é importante
- Espermatozoides tem que está no oviduto quando o 
ovócito atingir a junção ampola-istmo
• Transporte, seleção (reduz 
o n° de espermatozoides 
para evitar polispermia), 
estocagem e capacitação 
dos espermatozoides
• Captação do ovócito da 
superfície do ovário, 
transporte dos ovócitos e 
em alguns casos remoção 
Sumário das Funções do Oviduto
16
transporte dos ovócitos e 
em alguns casos remoção 
das células do cumulus
• Sítio normal para 
fecundação
• Início do desenvolvimento 
embrionário e seu 
transporte até o útero
3
• Deposição do Ejaculado/Sêmen
– Sítios de Ejaculação
• Útero (roedores, caninos, suínos e eqüídeos)
• Cerviz (gatos e suínos)
• Vagina (gatos, coelhos, ruminantes e humano)
Transporte dos Espermatozóides
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• Vagina (gatos, coelhos, ruminantes e humano)
– Monta Natural - acontece nos sítios de ejaculação 
especificado para cada espécie
– Inseminação Artificial – ideal que o sêmen seja 
depositado no corpo do útero (menor quantidade 
de espermatozoides). 
Égua
Cerviz
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VacaPorca
Ovelha
Características do Ejaculado (espermatozóides + plasma 
seminal)
Bovino Bovino Ovino Suíno Equino
Leite Corte
Volume 6 4 1-2 225-400 60-100
(mL)
19
(mL)
Concent. 1,2 1,0 3,0 0,2 0,15
(bilhões/mL)
Total sptzs 7 4 3 45 9
(bilhões)
Sptzs móveis 70 65 75 60 70
(%)
Sptzs normais 80 80 90 60
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Capacitação Espermática
• Capacitação é uma alteração bioquímicas nos 
espermatozóides permitindo a reação acrossomal
• Local – Útero e Oviduto
• Característica de Capacitação Espermática
- Eliminação dos Fatores de Decapacitação (glicoproteínas 
epididimárias que envolve a membrana espermática e estão 
21
epididimárias que envolve a membrana espermática e estão 
presentes no plasma seminal) 
- Motilidade Hiper-Ativada (modificação do batimento do 
flagelo)
- Reação acrossomal (progressiva quebra e fusão das 
membranas plasmática e acrossomal externa. Formação de 
vesículas permite a liberação de enzimas que podem estar 
envolvidas na fecundação) 
Capacitação (tempo)
Vaca? 
Porca 3 hrs 
Ovelha 1-2 hrs 
Égua?
3 - 6 hrs
Égua?
Fatores de Decapacitação - Glicoproteinas do epidídimo e plasma
seminal que reveste o espermatozóide
Fluido do oviduto eútero removem os fatores permitindo a
capacitação. 
Plasma Seminal contem fatores que a fertilização
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Interações Ovócito-Espermatozóide
• Penetração do cumulus oophorus
–secreção do oviduto também causa 
hiperatividade (motilidade)
–maioria das células do cumulus são 
removidas (meio mecânico) quando o 
ovócito migra através do oviduto
–enzimas hidrolíticas permitem que o 
espermatozoide migre através das 
células do cumulus (Hialuronidase). 
24
células do cumulus (Hialuronidase). 
• Adesão e Penetração da Zona 
Pelúcida - proteínas da zona (ZP1, 
ZP2 e ZP3) e enzimas do acrossomo
– receptor para o espermatozoide
(ZP3)
–liberação de enzimas para penetração
– penetração (5-15 min pós-adesão)
– motilidade espermática
11
Sperm acrosomal
region binds to sperm
receptor on zona
Initiates -
Zona &
Vitelline
Reaction
Initiates completion of
Meiosis II and release
of 2nd polar body
Perivitelline
Space
Vitelline
Membrane
Cortical
GranuleZP3Binding
Cortical
Granule
Release
Fusion
1st Polar Body
Zona
Pellucida
Sperm penetrates
zona
Zona and Vitelline
Reactions block
polyspermy
Initiation of
Acrosome
Reaction
Continuation of
Reaction
Acrosome-Reacted
Sperm Penetration
Excluded Sperm
Zona
Reaction
Release
Redrawn from
Wasserman, P.M. 1988 Scientific American. p78
Interações Oócito-Espermatozóide
• Fusão Gamética
– espermatozoide interage com a membrana 
vitelina e com o espaço vitelino
– a membrana espermatozoide na região do 
segmento equatorial se funde com a membrana do 
oócito
– membranas plasmáticas do ovócito e 
espermatozoide se misturam
– cabeça do espermatozoide sofre descondensação
26
– cabeça do espermatozoide sofre descondensação
Segmento Equatorial
Prevenção da Polispermia e poliploidia:
Ovócito – bloqueio a polispermia
Reação da Zona (reação cortical)
Bloqueio Vitellino 
Mecanismos de bloqueio
Espermatozóide adere a membrana vitelina 
- lento
- rápido
Espermatozóide adere a membrana vitelina 
Fusão dos grânulos corticais com a membrana vitelina e liberação de
seu conteúdo no espaço perivitelino 
Conteúdo dos grânulos corticais altera a zona pelúcida – menos 
penetrável pelo espermatozóide 
Membrana vitelina alterada - menos 
penetrável pelo espermatozóide 
Perda de receptores
Fatores que afetam a eficiência do bloqueio a polispermia: 
A. Idade do 
ovócito
B. Excesso de 
espermatozóides
Tempo da IA em relação a ovulação
Ovócito velho aumento de chance de polispermia
No sítio de fertilização
Barreiras reduzem o número na junção 
espermatozóides ampola -istmo
Cerviz, útero, junção útero-tubária
Duração do Estro (DE), Tempo de Ovulação (TO), 
Tempo de Inseminação TIA) e Viabilidade dos Gametas 
(em Horas) dentro do Trato Genital Feminino
Espécies DE TO TIA Sptzs Ovócitos
Suíno 48-72h 35-45hS116-24hS2 24–72h 8-10h 
Égua 2-11d 1-2dE1 2°dE2 72-120h 6-8h
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Bovino 12-19h 10-11hB1 7-18hB2 24-48h 8-12h
Ovino 26-36h 24-36hO112-18hO2 30-48h 16-24h 
S1=após o início do estro; S2=após início do estro; 2ª IA 8-24h após a 1ª
E1=antes do final do estro; E2=e a cada 2 dias durante o restante do estro
B1=após o final do estro; B2=após o início do estro
O1=após o início do estro; O2=12-18h após o início do estro
Eventos Pós-Fecundação
• Descondensação
• Pronúcleos
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• Pronúcleos
• Singamia
Descondensação da cabeça do 
espermatozoide 
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Ativação 
• Geralmente é consequência 
da fecundação
• Envolve mudanças 
bioquímicas e morfológicas 
que iniciam a clivagem 
(primeira divisão mitótica) 
Eventos Pós-Fecundação
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que iniciam a clivagem 
(primeira divisão mitótica) 
do oócito
• Ativação pode ocorrer 
espontaneamente ou como 
resultado de estimulação 
química/elétrica de um 
ovócito
Referências 
• SENGER, PL. Pathways to pregnancy and 
parturition
• GONÇALVES, P.B.D., FIGUEIREDO, J.R., 
FREITAS, V.J.F. Biotécnicas aplicadas à 
Reprodução Animal. 2.ed. São Paulo: Roca, Reprodução Animal. 2.ed. São Paulo: Roca, 
2008. 
• GORDON, I.R. Reproductive Technologies in 
Farm Animals. CAB Publishing, 2005.
33