Andrologie

Gesunde Geschlechtsorgane eines Stiers sind eine Grundvoraussetzung für die Produktion von befruchtungsfähigem Sperma, das für die künstliche Besamung weiterverarbeitet werden kann.  

Unser Video «Der fruchtbare Stier» bietet einen schnellen Überblick über das Genital eines Stiers.

Die Geschlechtsorgane des Stiers

Die Geschlechtsorgane bestehen aus vier funktionellen Teilen:

• den Keimdrüsen als Bildungsstätten für die Samenzellen (Hoden)
• den Ausführungswegen für die Spermien (Nebenhoden, Samenleiter, Harnröhre)
• den akzessorischen Geschlechtsdrüsen (Bulbourethraldrüse, Samenblase, Prostata)
• dem Begattungsorgan (Penis)

Übersicht zur Lage der Geschlechtsorgane

Unser Video zeigt eine Übersicht über die Lage der Harn- und Geschlechtsorgane eines Stiers: Wie sind die einzelnen Organe miteinander verbunden und welche anatomischen Besonderheiten gibt es?

Fetalleben, Pubertät und Geschlechtsreife

Die Geschlechtsorgane des Stiers entwickeln sich bereits als Fetus während der Trächtigkeit. Sie erreichen ihre volle Funktionstüchtigkeit allerdings erst nach der Pubertät – wenn das Stierkalb mit der Produktion der männlichen Geschlechtshormone beginnt. Unter professionellen Bedingungen sind Stiere von Milchrassen frühestens mit ca. 1 Jahr geschlechtsreif. 

Die Hoden des Stiers

Die Hoden (Testis) sind die Bildungsstätten der männlichen Keimzellen (Spermien) und der männlichen Geschlechtshormone. In 24 Stunden entstehen in den Hoden eines Stiers 10'000'000'000 Spermien.  

Die Anatomie der Hoden

Die Hoden des Stiers liegen locker im Hodensack (Scrotum).

Bindegewebskapsel

Die Hoden sind dabei vollständig von einer derben Bindegewebskapsel (Tunica vaginalis, 1-3) umgeben, die das Hodengewebe unter Druck hält. 

Hoden-Läppchen

Von dieser äusseren Kapsel zieht Bindegewebe ins Innere des Hodengewebes hinein und unterteilt dieses in viele kleine Läppchen. 

Samenkanälchen

In den Läppchen des Hodengewebes verlaufen die Samenkanälchen. Diese vereinigen sich im Inneren des Hodens zum Hodennetz (Rete testis). 

Der Hodenabstieg

Während der Fetalzeit entstehen die Hoden des Stiers auf der Höhe im Bereich der Nierenanlage in der Bauchhöhle. Sie steigen aber im Normallfall in den Hodensack ab, denn Spermien brauchen einen kühlen Ort für ihre Entwicklung. Die weiblichen Keimdrüsen (Eierstöcke) von Kühen sind wie bei allen Säugetieren dagegen in der Beckenhöhle lokalisiert.

Zur Geburt im Hodensack

Die Hoden eines Stiers wandern im Laufe des Fetallebens bis zu seiner Geburt durch den Leistenkanal in den Hodensack.

Spermien mögen’s kühler

Spermien können sich nur bis zu einer Temperatur von ca. 35°C entwickeln. Bei Säugetieren, die eine höhere Körpertemperatur haben, liegen die Hoden daher meist ausserhalb des Körpers.

Hoden von Vögeln und Fischen

Bei anderen Wirbeltieren wie Fischen, Reptilien oder Vögeln liegen die Hoden dagegen im Inneren des Körpers.

Ausnahmen bei Säugetieren

Auch manche Säugetiere wie z.B. das Walross oder der Elefant haben ihre Hoden im Körperinneren. Vermutlich waren extrakorporale Hoden für sie kein evolutionärer Vorteil.

Unvollständiger Hodenabstieg

Ist der Hodenabstieg durch den Leistenkanal in den Hodensack gestört, spricht man von "Hodenhochstand" oder "Kryptochismus". 

Ein- oder beidseitig

Ein oder beide Hoden können dabei in der Bauchhöhle zurückbleiben oder nach der Geburt noch im Leistenkanal stecken. Der einseitige Kryptorchismus (s. Bild) ist häufiger als der beidseitige. 

Seltener als bei Schweinen

Bei Stierkälbern kommt ein unvollständiger Hodenabstieg deutlich seltener vor als z.B. bei Ferkeln. Es scheint bei manchen (Fleisch-)Rinderrassen gehäuft Kryptorchismus zu geben – zumindest in Nordamerika.

Die Hodengrösse ist altersabhängig

Jungstiere

Mit 1 bis 1,5 Jahren haben Stiere ein durchschnittliche Hodendicke von 4,5 cm. Beide Hoden zusammen sollten mindestens 30 cm Gesamtumfang haben.

Ausgewachsene Stiere

Das Wachstum der Hoden folgt zunächst dem Längenwachstum der Hodenkanälchen. Ab dem 3. Lebensjahr nimmt dann das Bindegewebe zu. 

Altstiere

Bei alten Stieren bildet sich das keimbildende Gewebe in den Hoden zurück. Dies geht mit einem Rückgang der Spermaproduktion einher.

Die Zellen des Hodens

Das Keimepithel, in dem die Spermien gebildet werden, setzt sich histologisch zusammen aus den sich teilenden Keimzellen und den Sertoli-Zellen. Letztere sind für die Ernährung der Keimzellen zuständig.

Die hormonbildenden Zellen im Hoden

Zwischen den Hodenkanälchen sind die hormonbildenden Leydig-Zwischenzellen im Bindegewebe gruppiert. Diese synthetisieren das männliche Geschlechtshormon Testosteron.

Die Andrologie am Hoden

Gesunde Hoden sind symmetrisch und fühlen sich prall-elastisch an. Die Haut des Hodensacks (Skrotum) ist verschieblich.

Schlechte Samenqualität

Verletzungen oder Entzündungen des Hodengewebes zeigen sich häufig erst mit Verzögerung in einer schlechten Samenqualität (Morphologie).

Verkalkungen im Ultraschallbild

Eine Ultraschalluntersuchung kann Verkalkungen (Kalzifizierungen) und Ödeme im Hodengewebe sichtbar machen – und eine schlechte Samenqualität manchmal erklären.

Die Nebenhoden des Stiers

Im Nebenhoden (Epididymis) reifen die Spermien aus. Sie werden dort gespeichert.

Die Anatomie der Nebenhoden

Die Samenkanälchen des Hodens sammeln sich und fliessen zum stark geschlängelten Nebenhodenkanal zusammen. Dieser verlässt den Hoden am oberen (proximalen) Ende.

Nebenhodenkopf

Der Teil des Nebenhodens, der dem Hoden oben aufliegt, heisst Nebenhodenkopf. Er ist ungefähr haselnussgross. 

Nebenhodenkörper

Der Nebenhodenkörper ist bleistiftstark und läuft an der Innenseite (medial) des Hodens entlang.

Nebenhodenschwanz

Am unteren (distalen) Ende des Hodens sitzt der Nebenhodenschwanz. Er ist ungefähr baumnussgross.

Die Funktion des Nebenhodens

Im Nebenhodens befinden sich die Spermien, die vom Hoden produziert wurden, quasi in der Warteschleife. Der Kanal, in dem diese Reifung stattfindet, wäre ausgestreckt mehrere Meter lang.

Reifung in 14 Tagen

Die Spermien durchwandern den Nebenhoden in rund 14 Tagen. Sie kondensieren währendessen ihr Erbgut, verändern ihre Form und erhalten erst durch die Reifung im Nebenhoden die Fähigkeit zur Bewegung.

Spermienreservoir

Der Nebenhodenschwanz ist der Speicherort für ausgereifte Spermien. Es vermischen sich dort ältere Spermien mit ganz frischen. Dadurch wird die Befruchtungsfähigkeit eines Ejakulats erhöht.

Die Zellen des Nebenhodens

Unter dem Mikroskop lässt sich der Kanal des Nebenhodens mit seiner gleichförmigen Auskleidung gut erkennen. Im Inneren des Kanals tummeln sich die Spermien.

Die Andrologie des Nebenhodens

Alle Teile des Nebenhodens sind bei einer manuellen Untersuchung vom Hoden abgrenzbar, verschieblich und nicht schmerzhaft. Gesunde Organe fühlen sich weich-elastisch an.

Die Samenstränge des Stiers

Die Verbindung zwischen Hoden, Nebenhoden und Harnröhre des Stiers wird als Samenstrang bezeichnet. Er besteht aus dem Samenleiter, Nerven, Lymph- und dicken Blutgefässen.

Samenleiter

Aus dem Nebenhodenschwanz geht direkt der Samenleiter hervor. Er steigt im Hodensack nach oben und passiert den Leistenkanal. In der Beckenhöhle des Stiers mündet er in die Harnröhre.

Samenstrang

Der Samenleiter ist umgeben von Nerven und grossen, geschlängelten Blutgefässen. Gemeinsam werden diese Strukturen als Samenstrang bezeichnet.

Der Plexus pampiniformis

Ein grosser Teil des Samenstrangs besteht aus einem Geflecht von Blutgefässen. Dieser «Plexus pampiniformis» spielt eine entscheidende Rolle bei der Wärmeregulation der Hoden. Ein Wärmeaustausch im Gegenstromprinzip kühlt Hoden, Nebenhoden und die Spermien dort 2-4 °C unter Körpertemperatur ab. Das hält die Spermien befruchtungsfähig.

Die Kastration des Stiers

Bei der Kastration wird der Samenstrang inklusive Samenleiter und Blutgefässe durchtrennt. Dies kann entweder durch einen Schnitt «blutig» oder durch eine quetschende Zange bzw. Gummiringe «unblutig» erfolgen.

In der Schweiz ist unabhängig von der Methode bei jeder Kastration eines Stierkalbs eine Schmerzausschaltung aus Tierschutzgründen vorgeschrieben. Es gelten diese Rechtsvorschriften.

Die akzessorischen Geschlechtsdrüsen des Stiers

Ein Stier hat mehrere Geschlechtsdrüsen, die sich in seiner Beckenhöhle um die Harnröhre gruppieren:

Das Sekret der Geschlechtsdrüsen

Das Sekret, das die einzelnen Geschlechtsdrüsen bilden, wird bei der Ejakulation mit den Spermien vermischt und ausgestossen. Es ist der flüssige Bestandteil des Ejakulats. 

Das Volumen pro Sprung

Das Sekretvolumen variiert dabei zwischen 2 und 15 ml pro Sprung. Der Hauptteil stammt aus den Ampullen und den Vesikulardrüsen. Das Testosteron steuert die Sekretproduktion.

Seminalplasma

Das Sekret enthält Mineralstoffe und organische Substanzen, die den Spermien als Energiequelle und Konservierungsmittel dienen, z.B.: Fruktose, Zitronensäure, Natrium und Proteine etc. 

Wechselwirkungen

Das Seminalplasma wirkt bei der Ejakulation sofort auf die Spermien. Es fördert ihre Reifung und Motilität, schützt sie vor dem Milieu im weiblichen Genitaltrakt und löst kaputte Spermien auf.

Individuelle Fruchtbarkeit

Die individuelle Zusammensetzung seines Seminalplasmas hat einen unmittelbaren Einfluss auf die Befruchtungsfähigkeit des Spermas eines Stiers.

Die Andrologie der Geschlechtsdrüsen

Die meisten Geschlechtsdrüsen des Stiers sind bei einer rektalen Untersuchung tastbar (s. Tabelle). Bei einem gesunden Stier fühlen sie sich prall-elastisch an, sind verschieblich und eine Berührung löst keinen Schmerz aus. Pathologische Befunde können mit einer Ultraschalluntersuchung abgesichert werden.

Der Penis des Stiers

Der Penis ist das Begattungsorgan des Stiers.

Die Anatomie des Penis

Der Penis des Stiers enthält viel Bindegewebe aber nur einen geringen Anteil an Schwellkörpern. Er ist am Beckenknochen verwachsen und liegt s-förmig gekrümmt in der Beckenhöhle. Einströmendes Blut führt zur Streckung dieser Krümmung. 

Das Präputium

Das Präputium ist am Unterbauch des Stiers fest verwachsen. An seiner Öffnung wachsen typischerweise eine Handvoll Pinselhaare. Diese werden bei Stieren in der Samenproduktion aus hygienischen Gründen geschoren. 

Die Andrologie des Penis

Penis und Präputium können bei einer andrologischen Untersuchung von aussen betrachtet oder abgetastet werden. Man achtet dabei auf die Farbe der Schleimhaut, Schwellungen, andere Umfangsvermehrungen wie z.B. Warzen oder auch angeborene Verwachsungen (z.B. ein Frenulum persistens). Kann der Penis beim Deckakt nicht ausgeschachtet werden, gibt dies einen Hinweis auf schwerwiegende andrologische Probleme.

Die sanitarische Spülprobe

Im Zuge der sanitarischen Untersuchung von Besamungsstieren müssen auch Spülproben aus der Präputialhöhle entnommen werden. Diese werden auf den Deckseuchenerreger Tritrichomonas foetus untersucht. Vor der Entwicklung der künstlichen Besamung waren Trichomonaden in Herden mit Natursprungstieren, die sie von Kuh zu Kuh übertrugen, weit verbreitet und lösten oft grosse Abortprobleme aus.

Potentia coeundi

Gesunde Geschlechtsorgane sind eine wichtige Voraussetzung für einen «fruchtbaren Stier». Allerdings nicht die einzige. Damit ein Stier fruchtbar sein kann, muss er auch einen Geschlechtstrieb zeigen und springen. 

Der Torbogenreflex

Als Schlüsselreiz zur visuellen Stimulierung des Stiers genügt das sogenannte «Torbogenschema», also der Umriss der Hinteransicht einer Kuh. Daher können die meisten Stiere problemlos auf einem Phantom abgesamt werden. 

Reize über den Geruchssinn

Kann sich der Stier zusätzlich durch den Geruch eines lebenden Deckpartners stimulieren, erleichtert das die Samengewinnung. Ein Besamungsstier assoziiert im Laufe der Zeit den Geruch eines Standstiers mit ihr. Im Sinne einer operanten Konditionierung lernt er dies.

Impotentia coeundi

Wenn ein Stier nicht springen kann oder nicht springen mag, können unterschiedliche Ursachen zu Grunde liegen.

Am häufigsten ist dies bei Erkrankungen des Stiers der Fall:

• entzündliche Prozesse an den Geschlechtsorganen
• schmerzhafte Veränderungen (z.B. Blutergüsse) an den Geschlechtsorganen
• schmerzhafte Erkrankungen an den Klauen oder an Gelenken

Samenanalyse

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt des «fruchtbaren Stiers» ist seine Samenqualität. 

Die Qualitätsparameter

Verschiedene Qualitätsparameter werden zur Analyse herangezogen – u.a.:

• Ejakulatsvolumen und – dichte
• Beigemischte Zellen im Ejakulat (z.B. Vorstadien ausgereifter Spermien, Blut- oder Eiterzellen, Schleimhautepithelzellen etc.)
• Vorwärtsbeweglichkeit der Spermien
• Spermienmorphologie (Gestalt der Spermien, Fehlbildungen)