El semen es la descarga completa que ocurre durante el proceso de la eyaculación. Consiste en espermatozoides (abarcan un 10 % del volumen final), elementos celulares y el plasma seminal, segregados todos éstos por los túbulos seminíferos, epidídimo, conducto deferente, ampollas y las glándulas anexas; estas últimas varían en desarrollo en función de las distintas especies animales, siendo en general la próstata, vesículas seminales y glándulas bulbouretrales.

A continuación se resumen las principales características del semen en los animales domésticos, haciendo particular mención al macho bovino.

Espermatozoide

El espermatozoide es la única célula viva extracorpórea. Su función es la de transportar el material genético proveniente del macho para incorporarlo en la gameta femenina (oocito). Debido a esto, posee una forma tan característica, con una carencia casi absoluta de citoplasma y una serie de adaptaciones morfológicas que le permiten desplazarse en busca del oocito para su posterior fecundación.

En las distintas especies de animales domésticos presentan una forma similar, y miden aproximadamente 50 y 60 micras de longitud, a diferencia de los esperamatozoides de los roedores, los cuales presentan un tamaño bastante mayor (150 a 250 micras).

Poseen tres secciones bien diferenciadas, a saber:

Cabeza y cuello

Pieza intermedia

Cola o flagelo

La cabeza del espematozoide mide aproximadamente 8 a 10 micras de longitud, 4 a 4,5 micras de ancho y su espesor se calcula en 0,5 a 1,5 micras. La pieza intermedia es de 1,5 a 2 veces superior al largo de la cabeza (10 a 15 micras) y presenta un diámetro de 1 micra. La cola, por su parte, mide alrededor de 35 a 45 micras de largo y 0,4 a 0,8 micras de diámetro.

En todos los animales la cabeza es una masa condensada de ADN y proteínas llamada cromatina, combinada con péptidos de bajo peso molecular conocidos con el nombre de protaminas.

El núcleo espermático es haploide, conteniendo sólo un miembro del par de cromosomas. La cabeza se encuentra recubierta en sus 2/3 partes por un capuchón cefálico o acrosoma, el cual es un saco membranoso que posee enzimas como la hialuronidasa y la acrosina, importantes para la penetración del ovocito. Inmediatamente por detrás del acrosoma se encuentra la región post-acrosómica; la misma es fundamental para la fecundación porque es en esta área donde el espermatozide se une y se fusiona con el oocito.

Entre la cabeza y la cola se encuentra la zona de implantación que contiene el centríolo proximal y el nacimiento de los microtúbulos que recorren completamente el flagelo o cola del espermatozoide. Éstos se presentan en la clásica disposición 9+2.

La cola se encuentra dividida en tres zonas:

Pieza intermedia: presenta una vaina mitocondrial que se extiende hasta el anillo que rodea las nueve fibras densas de naturaleza contráctil, que a su vez rodean los microtúbulos del axonema. Esta vaina mitocondrial es de crucial importancia como fuente de energía necesaria para la motilidad espermática.

Pieza principal: formada por el axonema y sus fibras densas asociadas, y carente de vaina mitocondrial.

Pieza terminal: en esta área ya no se encuentran las fibras densas, sino qué solamente está constituida por los microtúbulos del axonema.

La cola, al igual que la cabeza, está estrechamente rodeada por la membrana plasmática. No obstante, si bien todos los espermatozoides de los animales presentan estas características generales, se observan diferencias entre especies en lo que respecta al tamaño y forma de la cabeza, así como también en el volumen relativo de los componentes del flagelo.

Una especial característica del espermatozoide es que la membrana plasmática está subdividida en regiones delineadas en forma aguda que difieren en composición y función. Estas distintas zonas reflejan funciones especializadas de los componentes de la superficie y del citoplasma espermático. Estudios recientes en animales han demostrado que estas regiones son dinámicas y sufren cambios durante la vida de la célula, y se conocen como:

Región acrosómica anterior

Región acrosómica posterior

Región post-acrosómica

Región del anillo (unión de la cabeza y el flagelo)

La membrana plasmática del flagelo también está dividida en áreas superponiendo a la pieza intermedia, anillo, pieza principal y pieza terminal.

En cuanto a su composición, básicamente la membrana plasmática de los espermatozoides es similar a la de los eritrocitos, al menos en lo que concierne a su contenido lipídico. Se encontró que los fosfolípidos son en conjunto alrededor del 70 % de los lípidos totales en el espermatozoide de algunos animales como el verraco, siendo en su mayoría fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidilinositol, lisofosfatidilcolina y esfingomielina. La relación molar entre colesterol y fosfolípidos es de 0,12. Los ácidos grasos libres se encuentran en baja cantidad.

Con respecto a la relación fosfolípidos:proteínas se estima en un 1,0 aproximadamente, sugiriendo que la cantidad total de cada uno de estas moléculas es constante.

En el toro se observó que la cantidad total de esteroles en el acrosoma anterior es alrededor de cuatro veces superior a la presente en la región post-acrosómica. El sulfato de colesterol es sólo una pequeña fracción del total de esteroles, a diferencia de lo que ocurre en el ser humano en el que constituye el principal componente de la membrana plasmática acrosómica.

Plasma seminal

Las concentraciones de los distintos componentes de la fracción líquida del eyaculado, o plasma seminal, varía en las distintas especies animales.

En eyaculado completo en el toro comprende unos 2 a 10 mililitros, con una concentración espermática que varía entre 300 y 2000 células x 10 6/ml. El espermatocrito, o proporción de células presentes en el semen completo, ronda el 10%, con un pH de 6,48 - 6,99 y un peso específico de 1.035.

En lo que respecta al plasma seminal, y siempre hablando del toro como referencia, la concentración de proteínas alcanza 3,8 mg/100ml; la de fructosa ronda los 120-540, sorbitol 10-136, ácido cítrico 357-1000, inositol 25-46, ácido glutámico 35-41 y glicerilfosforilcolina 110-500, en todos los casos expresando los valores en mg/100 ml. Contiene trazas de ergotionina, y en lo que respecta a la concentración de electrolitos, las mismas son las siguientes (expresadas en mmoles/litro): sodio 117, potasio 44, calcio 9.3, magnesio 3.4, cloruros 49 y bicarbonato 7,1. Finalmente posee 400 unidades por mililitro de alfa-manosidasa y 15000 de beta-N-acetilglucosamina.