Anatomie van het voortplantingsorgaan van de koe

Gedetailleerde artikelen

Door Dr. R.W. Prange en Dr. R.T. DubyUniversiteit van Massachusetts en gepubliceerd door West Virginia University Extension Service. Succesvolle voortplanting op moderne melkveebedrijven vereist een goed begrip van de voortplantingsprocessen van de melkkoe en een praktische kennis van de anatomie of delen van het voortplantingskanaal van een koe.

Deze kennis kan nuttig zijn bij het identificeren en corrigeren van vele situaties die leiden tot een slechte reproductieve efficiëntie.
Met uitzondering van de vulva, bevinden alle delen van het voortplantingskanaal zich in het lichaam van de koe. De delen (Fig. 1) die men tegenkomt als men verder het voortplantingskanaal ingaat zijn het voorportaal, de vagina, de baarmoederhals, de eileiders en de eierstokken. De inwendige delen bevinden zich onder het rectum, waardoor rectale palpaties van de tractus gemakkelijk kunnen worden uitgevoerd. De baarmoeder, de eileiders en de eierstokken zijn aan een ligament bevestigd en opgehangen in het bekken van de koe. Door deze ophanging kunnen deze organen vrij bewegen in het bekkenkanaal en in de lichaamsholte, zodat er ruimte is voor een groeiend foetaal kalf.

Het voortplantingstraject

Vulva

De vulva (Fig. 1) is het uitwendige deel van het voortplantingstraject. De verdikte huidplooien van deze structuur zijn gevoelig voor veranderingen in oestrogeen, het hormoon (Factsheet IRM-2) dat verantwoordelijk is voor oestrus (bronst). Zwelling en roodheid van de vulva, als gevolg van een verhoogde bloeddoorstroming, kunnen nuttig zijn bij de opsporing van oestrus, wanneer zij gepaard gaan met andere tekenen.

Vestibule

De vestibule (Fig. 1) is een deel van het voortplantingskanaal dat wordt gedeeld met het urinestelsel. Het is ongeveer 5 cm lang. Op de bodem ervan bevinden zich openingen van de urineblaas en een blinde zak onder de opening van de urethra, het suburethrale diverticulum genaamd. Zuivelproducenten en Al-technici kunnen voorkomen dat een inseminatiestaafje in deze openingen wordt gestoken, wat zou kunnen leiden tot verwondingen of mislukte inseminaties, door te weten waar ze zich bevinden.

Vagina

De vagina bevindt zich tussen de opening naar de blaas en de baarmoederhals. Ze is ongeveer 15 cm lang (fig. 1) en is de plaats waar het sperma zich afzet tijdens de natuurlijke bevruchting. De vagina dient ook als een onbelemmerde doorgang voor het kalf bij de geboorte. Een belangrijke functie van de vagina is als verdedigingslinie tegen invasie van bacteriën. Het epitheel van de vagina scheidt vloeistoffen af die samen met de baarmoederhalsvloeistoffen de groei van ongewenste bacteriën remmen.
De bescherming tegen infecties kan onvoldoende zijn wanneer er sprake is van onhygiënische huisvestingsomstandigheden of wanneer er vuile inseminatieapparatuur wordt gebruikt. Als gevolg daarvan kunnen vaginale infecties een probleem vormen. Bovendien kan het samenkomen van urine in de vagina naast de baarmoederhals bij sommige oudere koeien onvruchtbaarheid veroorzaken.

Cervix

De baarmoederhals (Fig. 2) is een unieke structuur binnen het voortplantingskanaal. Hij is 4 tot 5 inches lang en 1 tot 2 inches in diameter en ligt tussen de vagina en de baarmoeder. Deze structuur is ontworpen om de toegang tot de baarmoeder te beperken. Het gebied rond de opening van de baarmoederhals steekt in feite terug in de vagina. Dit uitsteeksel leidt ertoe dat bijvoorbeeld inseminatiestaafjes van de baarmoederhalsopening worden afgebogen als men tijdens de inseminatie niet oppast.
Ook zijn de wanden van de baarmoederhals dik en dicht in vergelijking met de wanden van de vagina. Drie of vier ribbels of ringen in het lichaam van de baarmoederhals, ringvormige plooien genoemd, kunnen worden onderscheiden door rectale palpatie (Fig. 2). De plooien moeten rectaal worden gemanipuleerd terwijl een inseminatiestaafje naar de baarmoeder wordt doorgevoerd.
De baarmoederhals heeft belangrijke functies. De voorste baarmoederhals kan dienen als plaats voor het afzetten van sperma tijdens kunstmatige inseminatie (Al). Dit gebeurt op diensten waar de cycluslengte niet 21 dagen is en zwangerschap van een vorige dienst mogelijk is. De baarmoederhals fungeert als een reservoir voor sperma, hetzij door depositie na een Al, hetzij door migratie vanuit de vagina na een natuurlijke dekking. De baarmoederhals biedt een gunstige omgeving voor het overleven van sperma.
Secreties van de baarmoederhals zijn gewoonlijk dik, maar deze vloeistoffen worden dunner op het moment van oestrus om de overdracht van sperma naar de baarmoeder te vergemakkelijken. Een deel van het slijm kan worden waargenomen als afscheiding uit de vulva rond de tijd van de oestrus. De baarmoederhals, of het vocht van de baarmoederhals, fungeert als een fysieke barrière en beschermt de baarmoeder tegen vreemd materiaal of bacteriën tijdens de zwangerschap. Een dikke prop vormt zich in het kanaal van de baarmoederhals en blokkeert de toegang tot de zwangere baarmoeder. Het per ongeluk doorbreken van deze prop door het inbrengen van een inseminatiestaaf kan abortus tot gevolg hebben.

Uterus

De baarmoeder (Fig. 1) bestaat uit een “lichaam” en twee “hoorns”. Zij is bevestigd aan het brede ligament en hangt in de bekkenholte en het achterste deel van de lichaamsholte. Het lichaam van de baarmoeder grenst aan de baarmoederhals. In niet-zwangere toestand strekt hij zich minder dan 2 cm uit voordat hij zich in twee afzonderlijke hoornen splitst (Fig. 2).
Het baarmoederlichaam is de belangrijkste plaats waar het sperma zich tijdens het Al afzet. Als de punt van de inseminatiestaaf te ver in de baarmoeder wordt ingebracht, wordt het sperma slechts in één van de baarmoederhoorns afgezet (Factsheet IRM-12). Als de eicel aan de andere kant uit de eierstok zou komen, is er weinig kans dat sperma en eicel zich zouden verenigen. Vergeet niet dat het lichaam van de baarmoeder minder dan 5 cm lang is en dat voorzichtigheid geboden is bij het correct inbrengen van sperma in dit gebied.
De baarmoeder heeft vele functies. De wanden bestaan uit verschillende spierlagen die helpen bij het transport van het sperma naar de eileider na de inseminatie en bij de uitdrijving van het kalf bij de geboorte. Bepaalde klieren binnen de wanden van de baarmoeder scheiden een vloeistof af, baarmoedermelk, die voedingsstoffen levert aan het zich ontwikkelende embryo voor en na de aanhechting ervan aan de baarmoederwand.
De baarmoeder ontwikkelt ook de moederlijke kant van de placenta om de zich ontwikkelende foetus te voeden en te beschermen. Het oppervlak ervan bevat vele gespecialiseerde gebieden die carunkels worden genoemd (Fig. 3). De cotyledonen van de foetale placenta grijpen in elkaar (Fig. 3) met de caruncles van de baarmoeder om een doorgang te vormen voor de uitwisseling van voedingsstoffen en afvalstoffen tussen foetus en koe. Als de karunkels en de zaadlobben na het afkalven niet in elkaar grijpen, kan de placenta niet worden uitgedreven en ontstaat een achtergebleven placenta (factsheet IRM-21).

Oviduct

De oviducten (Fig. 1) zijn ongeveer 10 inches lang, 1/4 inch in diameter en liggen tussen elke eierstok en het uiteinde van de aangrenzende hoorn van de baarmoeder. Het eierstokuiteinde van de eileider is trechtervormig en wordt het infundibulum genoemd. Het infundibulum vangt de eicel op wanneer deze vrijkomt uit de eierstok bij de ovulatie en brengt deze naar het vergrote bovenste uiteinde van de eileider, het ampulla. Hier vindt binnen 12 uur na de ovulatie de bevruchting plaats. Na de bevruchting wordt de bevruchte eicel naar de baarmoeder getransporteerd, een proces dat 3 tot 4 dagen duurt.

Eierstokken

De eierstokken zijn het voornaamste voortplantingsorgaan van de vrouw. Bij een melkkoe is elke eierstok ongeveer 1,5 duim lang en 3/4 duim in diameter (Fig. 4). De eierstokken hangen aan het brede ligament nabij het einde van de eileider en liggen dicht bij de uiteinden van de gebogen baarmoederhoornen. Hun functie is het produceren van de eicel of ovum en hormonen die betrokken zijn bij het regelen van de oestrische cyclus en zwangerschap.
De eierstokken bevatten duizenden eicellen. Deze worden door het embryo geproduceerd vóór de geboorte. Hoewel het mogelijk is om honderden eicellen van een koe te verzamelen, komt er gewoonlijk slechts één eicel vrij tijdens elke oestrische cyclus. Wanneer op natuurlijke wijze meer dan één eicel vrijkomt, kan dit leiden tot meerlingen – een ongewenste gebeurtenis wegens vrijmoedigheid. Superovulatie, of de productie van meerdere eicellen na inspuiting van hormonen zoals serum gonadotrofine van de drachtige merrie (PMSG) of follikelstimulerend hormoon (FSH), is echter een essentieel element in de embryotransfer.Alle eicellen zijn omgeven door een speciale laag cellen in de eierstok. Door de groei van deze cellen ontstaan blaarvormige structuren, follikels genaamd, die zichtbaar zijn aan het oppervlak van de eierstok (Fig. 4).
Deze ontwikkelen zich voortdurend gedurende het hele leven van de koe en de grote meerderheid valt terug zonder dat de eicellen vrijkomen. De ontwikkeling van ovulatoire follikels begint in de puberteit. Als de follikel groter wordt, verschijnt hij als een grote blaas op het oppervlak van de eierstok en kan gemakkelijk worden opgespoord door rectale palpatie. Deze fase van activiteit wordt afgesloten door het vrijkomen van eicellen uit de follikel samen met het follikelvocht.
Na de ovulatie storten de wanden van de follikel in en ontwikkelen zich tot het corpus Iuteum (CL) of gele lichaam (Figs. 4,5). Het CL bereikt zijn maximale grootte 10-12 dagen na de ovulatie en is de dominante structuur op de eierstok. Als een zwangerschap uitblijft, regresseert de CL 3 tot 4 dagen voor de volgende ovulatie. De aanwezigheid van een embryo in de baarmoeder voorkomt dit echter.
De ontwikkeling van de follikel en de daaropvolgende vorming van de CL worden geassocieerd met de productie van respectievelijk oestrogeen en progesteron. Oestrogenen worden geproduceerd door de cellen die de wand van de follikel bekleden en zijn verantwoordelijk voor gedragsveranderingen en voor de verandering van de vochtproductie in de vagina, baarmoeder en baarmoederhals. Bovendien veroorzaken oestrogenen ook de afgifte door de hypofyse van het hormoon dat verantwoordelijk is voor de eisprong, het luteïniserend hormoon (LH).
Als gevolg van deze gesynchroniseerde gebeurtenissen komt de koe in oestrus, kan zij worden gedekt, bieden de vloeistoffen van de tractus een gunstige omgeving voor het overleven van het sperma en de eicellen, en vindt de ovulatie plaats op het moment dat het sperma beschikbaar is om bevruchting te veroorzaken.

Geassocieerd met de ovulatie is de transformatie van de follikelwand tot de CL onder invloed van LH. De CL begint progesteron te produceren, dat nodig is om de zwangerschap in stand te houden. Progesteron werkt in op de bekleding van de baarmoederwand om deze voor te bereiden op de latere aanhechting van het embryo. Bovendien voorkomen progesteron en een laag oestrogeengehalte dat de normale cyclische activiteit wordt hervat, zodat de zwangerschap in stand kan worden gehouden (informatieblad IRM-2).
Een andere belangrijke functie van de CL is de productie van een hormoon dat relaxine wordt genoemd. Relaxine ontspant de baarmoederhals en de ophangbanden in het bekkengebied vóór het afkalven, waardoor het “springerige” uiterlijk ontstaat. Deze ontspanning van de baarmoederhals is essentieel voor de succesvolle bevalling van een nieuw kalf. Het opwekken van de baring met oxytocine vóór de ontspanning van de baarmoederhals kan leiden tot beschadiging van de baarmoeder omdat de baarmoederhals niet voldoende kan ontspannen om de passage van het kalf mogelijk te maken.

Zwangerschap en het voortplantingsstelsel

Tijdens de zwangerschap treden belangrijke veranderingen op in de eierstokken, de baarmoeder en de baarmoederhals. De aanwezigheid van de CL op de eierstok tijdens de zwangerschap verhindert de ontwikkeling van rijpe follikels. De baarmoeder wordt groter, evenals de aanhechtingsplaatsen van het embryo, de caruncles. Bij een niet-drachtige koe hebben deze structuren een diameter van ongeveer 2,5 cm, maar bij het afkalven zijn ze 2 tot 5 cm in diameter. In het baarmoederhalskanaal vormt zich een dikke slijmprop, die de baarmoeder tegen infecties zou beschermen. De wanden van de vagina en de vulva zijn droog en wit door het gebrek aan oestrogenen.
De relatieve positie van het voortplantingskanaal binnen de bekkenboog verandert ook. Naarmate het embryo groter wordt, begint de zwangere hoorn over de rand van het bekken in de lichaamsholte te vallen en verdringt de darmen. Daarbij rekt het de ligamenten uit en trekt het de eierstokken met zich mee. Bijgevolg kan palpatie van de eierstokken tijdens de zwangerschap moeilijk zijn. De hoorn van de baarmoeder die het embryo bevat, vergroot sneller dan de “niet-zwangere” hoorn waarin zich een deel van de placenta bevindt.
Het geboorteproces kan in twee delen worden verdeeld: de bevalling van het kalf en de daaropvolgende bevalling van de placenta of na de geboorte in een proces dat “reiniging” wordt genoemd. Men mag niet vergeten dat de aanhechtingsplaatsen van de placenta in de baarmoeder bestaan uit de maternale bijdrage, de carunkel, en een foetale zijde die het cotyledon wordt genoemd. Tijdens de zwangerschap grijpen deze weefsels in elkaar en vormen zo hechte aanhechtingen (fig. 3).
Wanneer het kalf geboren wordt, verliest de foetale placenta haar voedingsbron, het bloed dat door het kalfshart wordt rondgepompt. Het verlies van voedingsstoffen leidt, in combinatie met veranderingen in de placenta als gevolg van een afname van het progesteron, tot een verslapping van de aanhechtingsplaatsen. De placenta wordt dan gepasseerd door sterke samentrekkingen van de baarmoeder die worden opgewekt door prostaglandinen uit de baarmoeder en oxytocine die vrijkomt bij het zogen of melken.
Falen van de loslatingsmechanismen, als gevolg van hormonale onevenwichtigheid, onevenwichtigheden in de voeding (vitamine E & selenium) of infecties die zwelling van de weefsels veroorzaken, leidt tot een vastgehouden placenta (Factsheet IRM-21). Nadat de “reiniging” heeft plaatsgevonden, heeft de baarmoeder 30-40 dagen nodig om terug te keren naar zijn niet-zwangere grootte en toestand. De afscheiding tijdens deze periode is het gevolg van het herstel van het baarmoederweefsel en zou weinig reden tot bezorgdheid moeten geven, tenzij ze pus bevat. Dit zou wijzen op de aanwezigheid van een plaatselijke infectie die moet worden behandeld (informatieblad IRM-22).

Afwijkingen van het voortplantingstraject

Afwijkingen kunnen worden ingedeeld in structurele of functionele afwijkingen en zijn naar schatting verantwoordelijk voor 10-20% van de onvruchtbaarheid bij melkvee. Een structurele afwijking kan het gevolg zijn van een abnormale embryonale ontwikkeling, terwijl functionele afwijkingen te wijten kunnen zijn aan hormonale onevenwichtigheden.
De meest bekende structurele afwijkingen worden gezien bij de vrijgemeste vaars. De geboorte van een vaars als co-tweeling met een stier leidt tot een abnormale ontwikkeling van het voortplantingskanaal van de vaars. Deze aandoening ontstaat wanneer de placenta’s van de embryo’s zich tijdens de dracht verenigen, waardoor de twee embryonale bloedsomlopen zich kunnen vermengen. Het gevolg is dat een stof die verantwoordelijk is voor de organisatie van het mannelijk voortplantingssysteem overgaat in het vrouwelijke en de ontwikkeling van de eierstokken remt.
Bovendien wordt de ontwikkeling van de eileiders, de baarmoeder, de baarmoederhals en een deel van de vagina geblokkeerd door een stof die wordt geproduceerd door de zich ontwikkelende testikels van het mannelijke dier. De mate van remming houdt verband met het stadium waarin de placenta’s zijn samengesmolten. Hoe vroeger de samensmelting, hoe vollediger de remming. Andere afwijkingen zoals twee cervices, afwezigheid van één baarmoederhoorn, of verstopping van de eileiders komen ook voor.
Functionele afwijkingen zoals cysteuze eierstokken (Fact Sheet IRM-25) of infecties in de eileiders of de baarmoeder (Fact Sheet IRM-22) die leiden tot de distentie met pus komen ook vaak voor. Hoewel er theorieën bestaan om de oorzaken van deze aandoeningen te verklaren, bestaat de behandeling uit hormoon- of antibioticatherapie.

Samenvatting

Het voortplantingskanaal van een koe bestaat uit de vulva, het vestibule, de vagina, de baarmoederhals, de baarmoeder en de eierstokken. De eierstokken, onder controle van de hormonen FSH en LH van de hypofyse, bemiddelen de gebeurtenissen van de voortplantingscyclus en het voortplantingskanaal door de afscheiding van eierstokhormonen, oestrogenen, progesteron en relaxine. De eierstokken geven ook eicellen af die de moederlijke genen dragen. Structurele afwijkingen zoals freemartinisme, dubbele baarmoederhals, enz. kunnen de voortplanting belemmeren. Een gebrek aan inzicht in de anatomie van het voortplantingskanaal kan leiden tot lagere bevruchtingspercentages en een lagere voortplantingsefficiëntie.

Handels- of merknamen worden alleen ter informatie vermeld. De Cooperative Extension Service beoogt geen goedkeuring, noch impliceert zij discriminatie door uitsluiting van andere producten die ook geschikt kunnen zijn.
januari 2007