Anatomie des Fortpflanzungstraktes der Kuh

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Von Dr. R.W. Prange und Dr. R.T. DubyUniversity of Massachusetts und veröffentlicht vom West Virginia University Extension Service. Eine erfolgreiche Reproduktion in modernen Milchviehbetrieben erfordert ein Verständnis der Reproduktionsprozesse der Milchkuh und eine gute Kenntnis der Anatomie bzw. der Teile des Fortpflanzungstraktes der Kuh.

Dieses Wissen kann nützlich sein, um viele Situationen zu erkennen und zu korrigieren, die zu einer schlechten Reproduktionsleistung führen.
Abgesehen von der Vulva befinden sich alle Teile des Reproduktionstraktes im Körper der Kuh. Zu den Teilen (Abb. 1), die man auf dem Weg in den Fortpflanzungstrakt antrifft, gehören Vestibulum, Vagina, Zervix, Uterus, Ovidukte und Ovarien. Die inneren Teile befinden sich unterhalb des Rektums, so dass die rektale Abtastung des Trakts leicht möglich ist. Die Gebärmutter, die Eileiter und die Eierstöcke sind an einem Band befestigt und im Beckenbereich der Kuh aufgehängt. Diese Aufhängung ermöglicht es diesen Organen, sich frei im Beckenkanal und in der Körperhöhle zu bewegen und bietet Platz für ein wachsendes fötales Kalb.

Der Fortpflanzungstrakt

Vulva

Die Vulva (Abb. 1) ist der äußere Teil des Fortpflanzungstraktes. Die verdickten Hautfalten dieser Struktur reagieren empfindlich auf Veränderungen im Östrogen, dem Hormon (Merkblatt IRM-2), das für den Östrus (Brunst) verantwortlich ist. Schwellungen und Rötungen der Vulva, die auf eine erhöhte Durchblutung zurückzuführen sind, können in Verbindung mit anderen Anzeichen bei der Brunsterkennung hilfreich sein.

Vestibulum

Das Vestibulum (Abb. 1) ist ein Teil des Fortpflanzungstraktes, der mit dem Harnsystem geteilt wird. Es ist etwa 4 Zoll lang. Auf seinem Boden befinden sich die Öffnungen der Harnblase und ein blinder Sack unterhalb der Harnröhrenöffnung, das sogenannte suburethrale Divertikel. Milchviehhalter und KI-Techniker können verhindern, dass ein Besamungsstab in diese Öffnungen eingeführt wird, was zu Verletzungen oder zum Scheitern der Besamung führen könnte, wenn sie deren Lage kennen.

Vagina

Die Vagina befindet sich zwischen der Öffnung der Harnblase und dem Gebärmutterhals. Sie ist etwa acht Zentimeter lang (Abb. 1) und ist der Ort, an dem sich der Samen beim natürlichen Verkehr ablagert. Die Vagina dient auch als ungehinderter Durchgang für das Kalb bei der Geburt. Eine wichtige Funktion der Vagina ist der Schutz vor dem Eindringen von Bakterien. Das Epithel der Vagina sondert Flüssigkeiten ab, die zusammen mit der Zervixflüssigkeit das Wachstum unerwünschter Bakterien hemmen.
Der Schutz vor Infektionen kann unzureichend sein, wenn unhygienische Haltungsbedingungen vorherrschen oder schmutzige Besamungsgeräte verwendet werden. Infolgedessen können Vaginalinfektionen ein Problem darstellen. Darüber hinaus kann die Ansammlung von Urin in der Vagina in der Nähe des Gebärmutterhalses bei einigen älteren Kühen zu Unfruchtbarkeit führen.

Gebärmutterhals

Der Gebärmutterhals (Abb. 2) ist eine einzigartige Struktur innerhalb des Fortpflanzungstraktes. Er ist 4 bis 5 Zoll lang und hat einen Durchmesser von 1 bis 2 Zoll und liegt zwischen der Vagina und der Gebärmutter. Diese Struktur dient dazu, den Zugang zur Gebärmutter zu begrenzen. Der Bereich um die Öffnung des Gebärmutterhalses ragt in die Vagina zurück. Dieser Vorsprung lenkt z. B. Besamungsstäbchen von der Öffnung des Gebärmutterhalses ab, wenn bei der Befruchtung nicht vorsichtig vorgegangen wird.
Außerdem sind die Wände des Gebärmutterhalses im Vergleich zu den Wänden der Vagina dick und dicht. Drei oder vier Erhebungen oder Ringe innerhalb des Gebärmutterhalskörpers, die so genannten Ringfalten, lassen sich durch rektale Palpation erkennen (Abb. 2). Die Falten müssen rektal ertastet werden, während ein Besamungsstab in die Gebärmutter eingeführt wird.
Der Gebärmutterhals hat wichtige Funktionen. Der vordere Gebärmutterhals kann bei der künstlichen Befruchtung (KI) als Ort für die Samenablage dienen. Dies geschieht bei Leistungen, bei denen die Zykluslänge nicht 21 Tage beträgt und eine Schwangerschaft aus einer vorangegangenen Leistung möglich ist. Ob durch Ablagerung nach der künstlichen Befruchtung oder durch Wanderung aus der Scheide nach dem natürlichen Verkehr, der Gebärmutterhals dient als Reservoir für den Samen. Der Gebärmutterhals bietet ein günstiges Umfeld für das Überleben der Spermien.
Die Ausscheidungen des Gebärmutterhalses sind in der Regel dickflüssig, aber zur Zeit des Östrus verdünnen sich diese Flüssigkeiten, um den Transfer der Spermien in die Gebärmutter zu erleichtern. Ein Teil des Schleims kann um die Zeit der Regelblutung als Ausfluss aus der Vulva sichtbar werden. Der Gebärmutterhals bzw. die Flüssigkeiten des Gebärmutterhalses dienen als physische Barriere und schützen die Gebärmutter während der Schwangerschaft vor Fremdkörpern oder Bakterien. Im Kanal des Gebärmutterhalses bildet sich ein dicker Pfropfen, der den Zugang zur schwangeren Gebärmutter versperrt. Ein versehentliches Zerreißen dieses Pfropfens durch das Einführen eines Besamungsstabes kann zum Abort führen.

Gebärmutter

Die Gebärmutter (Abb. 1) besteht aus einem „Körper“ und zwei „Hörnern“. Er ist mit dem breiten Band verbunden und hängt in der Beckenhöhle und im hinteren Teil der Körperhöhle. Der Gebärmutterkörper grenzt an den Gebärmutterhals. Im nicht schwangeren Zustand ist er weniger als 5 cm lang, bevor er sich in zwei separate Hörner teilt (Abb. 2).
Der Gebärmutterkörper ist der Hauptort der Samenablagerung während der KI. Wenn die Spitze des Besamungsstabs zu weit in die Gebärmutter eingeführt wird, wird der Samen nur in einem der Gebärmutterhörner abgelagert (Merkblatt IRM-12). Wenn die Eizelle auf der anderen Seite aus dem Eierstock freigesetzt wird, ist die Chance gering, dass sich Sperma und Eizelle vereinigen. Denken Sie daran, dass der Gebärmutterkörper weniger als 5 cm lang ist, und dass Sie vorsichtig sein müssen, um das Sperma korrekt in diese Region einzubringen.
Die Gebärmutter hat viele Funktionen. Seine Wände bestehen aus mehreren Muskelschichten, die den Transport der Spermien zum Eileiter nach der Besamung und die Ausstoßung des Kalbes bei der Geburt unterstützen. Bestimmte Drüsen in den Wänden der Gebärmutter sondern eine Flüssigkeit ab, die Gebärmuttermilch, die den sich entwickelnden Embryo vor und nach seiner Anheftung an die Gebärmutterwand mit Nährstoffen versorgt.
Die Gebärmutter entwickelt auch die mütterliche Seite der Plazenta, um den sich entwickelnden Fötus zu ernähren und zu schützen. Ihre Oberfläche enthält viele spezialisierte Bereiche, die Karunkel genannt werden (Abb. 3). Die Keimblätter der fötalen Plazenta verzahnen sich (Abb. 3) mit den Karunkeln der Gebärmutter, um einen Durchgang für den Austausch von Nährstoffen und Abfallstoffen zwischen Fötus und Kuh zu schaffen. Wenn sich die Karunkel und Keimblätter nach dem Kalben nicht entriegeln, kann die Plazenta nicht ausgestoßen werden, und es entsteht eine Retentionsplazenta (Merkblatt IRM-21).

Eileiter

Die Eileiter (Abb. 1) sind etwa 10 Zoll lang, haben einen Durchmesser von 1/4 Zoll und liegen zwischen jedem Eierstock und der Spitze des angrenzenden Uterushorns. Das ovarielle Ende des Ovidukts ist trichterförmig und wird Infundibulum genannt. Das Infundibulum fängt die Eizelle auf, wenn sie beim Eisprung aus dem Eierstock freigesetzt wird, und befördert sie in das vergrößerte obere Ende des Eileiters, die Ampulla. Die Befruchtung erfolgt hier innerhalb von 12 Stunden nach dem Eisprung. Nach der Befruchtung wird die befruchtete Eizelle in die Gebärmutter transportiert, ein Prozess, der 3 bis 4 Tage dauert.

Ovarien

Die Eierstöcke sind das primäre Fortpflanzungsorgan der Frau. Bei einer Milchkuh ist jeder Eierstock etwa 1,5 Zoll lang und hat einen Durchmesser von 3/4 Zoll (Abb. 4). Die Eierstöcke sind am breiten Band nahe dem Ende des Eileiters aufgehängt und liegen in der Nähe der Spitzen der gebogenen Gebärmutterhörner. Ihre Aufgabe ist es, die Eizelle und die Hormone zu produzieren, die an der Regulierung des Brunstzyklus und der Schwangerschaft beteiligt sind.
Die Eierstöcke enthalten Tausende von Eizellen. Diese werden vom Embryo vor der Geburt produziert. Obwohl es möglich ist, Hunderte von Eizellen von einer Kuh zu entnehmen, wird in der Regel nur eine Eizelle pro Brunstzyklus freigesetzt. Wenn auf natürliche Weise mehr als eine Eizelle freigesetzt wird, kann dies zu Mehrlingsgeburten führen – ein unerwünschtes Ereignis aufgrund des Freemartinismus. Die Superovulation, d. h. die Produktion mehrerer Eizellen nach der Injektion von Hormonen wie dem trächtigen Stutenserumgonadotropin (PMSG) oder dem follikelstimulierenden Hormon (FSH), ist jedoch ein wesentliches Element des Embryotransfers.Alle Eizellen sind im Eierstock von einer speziellen Zellschicht umgeben. Durch das Wachstum dieser Zellen entstehen blasenartige Strukturen, die sogenannten Follikel, die auf der Oberfläche des Eierstocks sichtbar sind (Abb. 4).
Diese entwickeln sich während des gesamten Lebens der Kuh kontinuierlich weiter, und die große Mehrheit bildet sich zurück, ohne die Eizellen freizusetzen. Die Entwicklung der Ovulationsfollikel beginnt in der Pubertät. Wenn sich der Follikel vergrößert, erscheint er als große Blase auf der Oberfläche des Eierstocks und kann leicht durch rektales Abtasten entdeckt werden. Diese Aktivitätsphase gipfelt in der Freisetzung von Eizellen aus dem Follikel zusammen mit der Follikelflüssigkeit.
Nach dem Eisprung kollabieren die Wände des Follikels und entwickeln sich zum Corpus Iuteum (CL) oder Gelbkörper (Abb. 4,5). Der CL erreicht 10-12 Tage nach dem Eisprung seine maximale Größe und ist die dominierende Struktur des Eierstocks. Kommt es nicht zu einer Schwangerschaft, bildet sich die CL 3 bis 4 Tage vor dem nächsten Eisprung zurück. Das Vorhandensein eines Embryos in der Gebärmutter verhindert dies jedoch.
Die Entwicklung des Follikels und die anschließende Bildung der CL sind mit der Produktion von Östrogen bzw. Progesteron verbunden. Östrogene werden von den Zellen, die die Wand des Follikels auskleiden, produziert und sind für Verhaltensänderungen sowie für die Veränderung der Flüssigkeitsproduktion von Vagina, Gebärmutter und Gebärmutterhals verantwortlich. Außerdem lösen Östrogene die Ausschüttung des für den Eisprung verantwortlichen Hormons LH (Luteinisierendes Hormon) aus der Hirnanhangdrüse aus.
Als Ergebnis dieser synchronisierten Ereignisse kommt die Kuh in den Östrus, kann gedeckt werden, die Flüssigkeiten des Trakts bieten ein günstiges Umfeld für das Überleben der Spermien und Eizellen, und der Eisprung findet zu dem Zeitpunkt statt, an dem die Spermien für die Befruchtung zur Verfügung stehen.

Mit dem Eisprung verbunden ist die Umwandlung der Follikelwand in den CL unter dem Einfluss von LH. Die CL beginnt, Progesteron zu produzieren, das für die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft erforderlich ist. Progesteron wirkt auf die Gebärmutterschleimhaut und bereitet sie auf die spätere Einnistung des Embryos vor. Darüber hinaus verhindern Progesteron und niedrige Östrogenspiegel die Wiederaufnahme der normalen zyklischen Aktivität und ermöglichen die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft (Merkblatt IRM-2).
Eine weitere wichtige Funktion der CL ist die Produktion eines Hormons namens Relaxin. Relaxin entspannt den Gebärmutterhals und die Hängebänder in der Beckenregion vor dem Abkalben, wodurch das „Springer“-Aussehen entsteht. Diese Entspannung des Gebärmutterhalses ist eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Geburt eines neuen Kalbes. Wird die Geburt mit Oxytocin eingeleitet, bevor sich der Gebärmutterhals entspannt hat, kann dies zu einer Schädigung der Gebärmutter führen, da sich der Gebärmutterhals nicht ausreichend entspannt, um den Durchtritt des Kalbes zu ermöglichen.

Schwangerschaft und die Fortpflanzungsorgane

Während der Schwangerschaft kommt es zu bedeutenden Veränderungen an den Eierstöcken, der Gebärmutter und dem Gebärmutterhals. Die Anwesenheit der CL auf dem Eierstock während der Schwangerschaft verhindert die Entwicklung reifer Follikel. Die Gebärmutter vergrößert sich ebenso wie die Anheftungsstellen des Embryos, die Karunkel. Bei der nicht trächtigen Kuh haben diese Strukturen einen Durchmesser von etwa 1/2 Zoll, während sie beim Kalben einen Durchmesser von 2-3 Zoll haben. Im Gebärmutterhalskanal bildet sich ein dicker Schleimpfropf, der die Gebärmutter vor Infektionen schützen soll. Die Wände der Vagina und der Vulva sind aufgrund des Östrogenmangels trocken und weiß.
Auch die relative Position des Fortpflanzungstrakts innerhalb des Beckenbogens ändert sich. Mit zunehmender Größe des Embryos beginnt das Schwangerschaftshorn über den Beckenrand in die Körperhöhle zu fallen und verdrängt die Därme. Dabei dehnt es die Bänder und zieht die Eierstöcke mit sich. Daher kann das Abtasten der Eierstöcke während der Schwangerschaft schwierig sein. Das Horn der Gebärmutter, in dem sich der Embryo befindet, vergrößert sich schneller als das „nicht schwangere“ Horn, in dem sich ein Teil der Plazenta befindet.
Der Geburtsvorgang kann in zwei Teile unterteilt werden: die Geburt des Kalbes und die anschließende Geburt der Plazenta oder nach der Geburt in einem Prozess, der als „Reinigung“ bezeichnet wird. Es muss daran erinnert werden, dass die Anheftungsstellen der Plazenta in der Gebärmutter aus dem mütterlichen Anteil, dem Karunkel, und einer fetalen Seite, dem Keimblatt, bestehen. Während der Schwangerschaft greifen diese Gewebe ineinander und bilden enge Verbindungen (Abb. 3).
Wenn das Kalb geboren wird, verliert die fetale Plazenta ihre Nährstoffquelle, das vom Herz des Kalbes gepumpte Blut. Der Nährstoffverlust und die durch den Progesteronabfall hervorgerufenen Veränderungen des Karunkels führen zu einer Lockerung der Befestigungsstellen. Die Plazenta wird dann durch starke Gebärmutterkontraktionen, die durch Prostaglandine aus der Gebärmutter und durch Oxytocin, das beim Stillen oder Melken freigesetzt wird, ausgelöst werden, ausgeschieden.
Ein Versagen der Auslösemechanismen aufgrund eines hormonellen Ungleichgewichts, einer unausgewogenen Ernährung (Vitamin E & Selen) oder von Infektionen, die eine Schwellung des Gewebes verursachen, führt zu einer zurückgehaltenen Plazenta (Merkblatt IRM-21). Nach der „Reinigung“ dauert es 30-40 Tage, bis die Gebärmutter wieder ihre Größe und ihren Zustand erreicht hat, der nicht schwanger ist. Ausfluss während dieses Zeitraums ist auf die Wiederherstellung des Gebärmuttergewebes zurückzuführen und sollte wenig Anlass zur Sorge geben, es sei denn, er enthält Eiter. Dies würde auf das Vorhandensein einer lokalen Infektion hinweisen, die behandelt werden müsste (Merkblatt IRM-22).

Anomalien des Fortpflanzungstraktes

Anomalien können als strukturelle oder funktionelle Anomalien klassifiziert werden und sind schätzungsweise für 10-20% der Unfruchtbarkeit bei Milchkühen verantwortlich. Eine strukturelle Anomalie kann das Ergebnis einer abnormalen Embryonalentwicklung sein, während funktionelle Anomalien auf ein hormonelles Ungleichgewicht zurückzuführen sein können.
Die bekanntesten strukturellen Anomalien werden bei der Freemartin beobachtet. Die Geburt einer Färse als Zwillingsschwester eines Bullen führt zu einer abnormalen Entwicklung des Fortpflanzungstraktes der Färse. Dieser Zustand entsteht, wenn sich die Plazenta der Embryonen während der Trächtigkeit vereinigen, so dass sich die beiden embryonalen Kreisläufe verbinden können. Dies hat zur Folge, dass eine Substanz, die für die Organisation des männlichen Fortpflanzungssystems verantwortlich ist, in das weibliche übergeht und die Entwicklung der Eierstöcke hemmt.
Außerdem wird die Entwicklung der Eileiter, der Gebärmutter, des Gebärmutterhalses und eines Teils der Scheide durch eine Substanz blockiert, die von den sich entwickelnden Hoden des Mannes produziert wird. Der Grad der Hemmung hängt von dem Stadium ab, in dem sich die Plazenta verbunden hat. Je früher die Verschmelzung erfolgt, desto vollständiger ist die Hemmung. Andere Anomalien wie zwei Zervixe, das Fehlen eines Gebärmutterhorns oder die Verstopfung der Eileiter kommen ebenfalls vor.
Funktionelle Anomalien wie zystische Eierstöcke (Merkblatt IRM-25) oder Infektionen in den Eileitern oder der Gebärmutter (Merkblatt IRM-22), die zu einer Ausstülpung mit Eiter führen, sind ebenfalls häufig. Während es Theorien gibt, die die Ursachen dieser Zustände erklären, besteht die Behandlung in einer Hormon- oder Antibiotikatherapie.

Zusammenfassung

Der Fortpflanzungstrakt einer Kuh besteht aus Vulva, Vestibulum, Vagina, Zervix, Uterus und Eierstöcken. Die Eierstöcke, die von den Hormonen FSH und LH aus der Hypophyse gesteuert werden, vermitteln die Vorgänge des Fortpflanzungszyklus und des Fortpflanzungstrakts durch die Sekretion von Eierstockhormonen, Östrogenen, Progesteron und Relaxin. Die Eierstöcke setzen auch Eizellen frei, die die mütterlichen Gene tragen. Strukturelle Anomalien wie Freemartinismus, doppelter Gebärmutterhals usw. können die Fortpflanzung behindern. Mangelndes Wissen über die Anatomie des Fortpflanzungstraktes kann zu schlechteren Empfängnisraten und geringerer Fortpflanzungseffizienz führen.

Handels- oder Markennamen werden nur zur Information genannt. Der Cooperative Extension Service beabsichtigt weder eine Befürwortung noch eine Diskriminierung anderer Produkte, die ebenfalls geeignet sein könnten.
Januar 2007