Artículos Generales

  • Métodos para la recolección de semen en el gato doméstico

Resumen

Methods currently available for the collection of semen from the domestic cat are presented  and discussed in relation to breeding soundness examination in clinical practice.

Key words: semen, cat.

Palabras claves: semen, gato.

Abstract

Methods currently available for the collection of semen from the domestic cat are presented  and discussed in relation to breeding soundness examination in clinical practice.

Key words: semen, cat.

Palabras claves: semen, gato.

Introducción

La evaluación de parámetros seminales para esti­mar la salud reproductiva y potencial de fertilidad de gatos fue dificultada hasta hace relativamente poco tiempo por la falta de métodos probados, eficientes y prácticos, para la recolección de semen de gatos bajo las condiciones imperantes en la prác­tica clínica. Por una serie de razones, entre las cuales posiblemente la más importante haya sido la relativamente poca significación económica de la especie, los esfuerzos de investigación para el desa­rrollo de métodos para recolectar semen fueron dirigidos con énfasis a las especies productoras de carne, leche o lana. La necesidad de desarrollar técnicas para incrementar el número de ciertas espe­cies silvestres en peligro de extinción, o de repoblar áreas geográficas con especies disponibles en zoo­lógicos pero extintas en sus hábitat naturales, ha estimulado el interés en aplicar tecnología avanzada para incrementar el número de crías en estas espe­cies; entre ellas, el desarrollo de métodos para reco­lectar semen de especies felinas. La demanda por un mejor entendimiento de la biología reproductiva de las especies felinas silvestres en peligro de extin­ción se ha extendido también al gato doméstico, por su utilidad como modelo experimental para aque­llas especies (Goodrowe y cols., 1989).

Este artículo tiene como objetivo principal el presentar una revisión de los métodos para la reco­lección de semen de gatos domésticos y su aplica­ción potencial a otras especies felinas. Creemos que esta compilación puede ser de utilidad al profesional que se dedica a la clínica de especies felinas. Actualmente existen dos métodos para la recolec­ción de semen en gatos: el método de la vagina artificial y el de la electroeyaculación. Ambos mé­todos ofrecen ventajas y desventajas. Convencio­nalmente, el semen que se obtiene con una vagina artificial se denomina eyaculado, mientras que el semen que se obtiene con la electroeyaculación se denomina electroeyaculado. Un conocimiento ade­cuado de las bases fisiológicas del proceso repro­ductivo del gato (Pineda, 1989), de los aspectos generales de manejo reproductivo (Hurni, 1981), y de las bases neurológicas de la eyaculación (Martín, 1978) son necesarios para la aplicación racional y efectiva de estos métodos.

I. Colección de semen con vagina artificial

Los componentes necesarios para fabricar una vagi­na artificial para gatos son simples (Sojka y cols., 1970) y disponibles en todo laboratorio. Tal vez ésta sea una de las mayores ventajas de este método. Estos componentes consisten esencialmente en: a) un frasco de vidrio o plástico de 100 ml de capaci­dad, que se llena con agua temperada al momento de armar la vagina artificial y que sirve para prote­ger al eyaculado contra el shock térmico durante la recolección; b) un tubo de vidrio o plástico inerte, de aproximadamente 0,5 ml en el cual se recolecta el semen, y c) un bulbo de látex de 2,0 ml, similar al que se usa con las pipetas Pasteur. Los componen­tes de la vagina artificial para gatos, así como la vagina artificial armada se presentan en la figura 1.

Figura 1. Vagina artificial para gatos. La figura muestra los componentes para armar una vagina artificial y una vagina artificial armada.

El frasco de vidrio o plástico se llena con agua a 39ºC. Esto permite, dependiendo de la temperatura ambiental, mantener una temperatura de alrededor de 37-39ºC en el tubo colector de semen. En nues­tro laboratorio preferimos el frasco de vidrio al de plástico porque el de vidrio permite la visualización del eyaculado en el tubo colector. El armado de la vagina es simple (figura 1). Una vez armada, la apertura de la vagina artificial se lubrica con un poco de gelatina inerte, no espermicida, para facili­tar la entrada del pene.

Para recolectar semen con una vagina artificial, es necesario primero condicionar los gatos para que eyaculen en la vagina artificial. El primer paso es acostumbrar a los gatos al operador y al lugar en donde rutinariamente se efectuará la recolección de semen. El uso de un collar y traílla (figura 2) facilita el manejo de los gatos y la exposición controlada de éstos a la gata en celo, lo que previene injurias a los participantes incluyendo al operador. Las peleas entre el gato y la gata pueden ocurrir con frecuen­cia, particularmente cuando el macho es impetuoso y la gata no está en celo. El proceso puede ser tedioso, pero el resultado final, un gato manejable y acostumbrado a eyacular en la vagina artificial, lo justifica. Cuando no hay gatas naturalmente en ce­lo, es posible usar gatas ovariectomizadas y tratadas con estrógenos (Sojka y cols., 1970), las cuales muestran buenas respuestas de comportamiento se­xual, incluyendo la aceptación de la monta del macho. La exposición repetida del gato a la gata, controlada con la traílla, condiciona el gato al pro­ceso y pronto éste responde con montas de la gata y movimientos coitales. Cuando se alcanza este esta­do de condicionamiento, se presenta la vagina arti­ficial al gato (figura 3) y es posible, entonces, obtener la primera eyaculación (figura 4).  

Figura 2. Estimulación del macho preparatorio a la recolección de semen. Nótense la traílla en el gato macho, el comportamiento sexual de éste y la posición coital de la gata en calor.

 

Figura 3. Presentación de la vagina artificial al gato. La pierna derecha se ha elevado para fotografiar la forma de presentar la vagina al macho.

Figura 4. Posición del macho durante la eyaculación en la vagina artificial.

 

Los gatos seleccionados por sus buenas condi­ciones de salud, carácter y libido son generalmente más fáciles de condicionar y aprenden antes a eyacular en la vagina artificial que los gatos noseleccionados, particularmente aquellos que son de temperamento tímido y sin experiencia sexual pre­via, o que son muy viejos o enfermos. Regímenes de monta y recolección de semen con una vagina artificial 2 ó 3 veces por semana parecen ser adecua­dos para la recolección rutinaria y prolongada de semen, sin afectar el potencial reproductor del gato (Sojka y cols., 1970). En condiciones de monta natural no controlada, los gatos copulan repetida­mente con la gata en estro. Para evitar el desgaste prematuro de un macho, los centros comerciales de crianza de gatos usan una proporción de no más de 10 gatas por cada macho, con reemplazos frecuen­tes de estos machos (Humi, 1981).

Posiblemente, el método dé la vagina artificial es el que más se asemeja a la estimulación peneana y sexual general que un gato recibe de la gata en celo durante la monta natural (figuras 3 y 4). Por lo mismo, el uso de este método produce eyaculados que se presumen de calidad superior y representati­vos del potencial de fertilidad del gato (cuadro 1). Sin embargo, el método no es práctico para las condiciones prevalentes en la práctica clínica, ni es aplicable a las especies silvestres porque requiere de acostumbramiento del macho a eyacular en la vagina artificial en la presencia del operador. En nuestra experiencia con gatos domésticos, se nece­sita de un período de condicionamiento que se pue­de extender desde un par de semanas, incluso a meses de manejo y exposición diaria del gato a la hembra en celo, hasta que el gato eyacule en la vagina artificial. A partir de una población no selec­cionada, el porcentaje de gatos que finalmente eyaculan en la vagina artificial es bajo, generalmen­te alrededor de un 30%. Además de estas desven­tajas, la necesidad de disponer de gatas en celo en cada ocasión en la que se necesite recolectar semen de un gato dado, es otro factor limitante para la aplicación de este método a la práctica clínica. Posiblemente la mayor aplicación del método de la vagina artificial para recolectar semen es en aque­llos centros que se dedican a la crianza y venta de gatos como animales de experimentación, o para los criadores de gatos de raza. Estos centros poseen un número adecuado de hembras que presentan ciclos estrales naturales, y el adiestramiento de ma­chos, seleccionados por sus características genéti­cas, es entonces justificado para el uso del semen en la inseminación artificial de varias hembras.

CUADRO 1 EFECTO DEL MÉTODO DE RECOLECCIÓN DE SEMEN SOBRE CIERTAS CARACTERÍSTICAS SEMINALES EN EL GATO DOMÉSTICO

Característica

Método de recolección de semen ----

Vagina artificial

Electroeyaculación

Promedio

DE

Rango

Promedio

DE

Rango

Volumen (ml)

0,06*

0,02

0,03-0,09

0,26

0,13

0,11-0,49

pH

8,32*

0,15

8,15-8,57

8,61

0,09

8,45-8,77

Osmolaridad(mOsm/kg)

324

31

 274-368

339

22

317-390

Espermatozoa                                                         ----

N° total (106)

60,97

31,05

21,50-117,0

42,70**

20,51

11,10-65,96

Motilidad (%)

58

27

 4-87

65

14

44-85

Viabilidad (%)

67

28

 5-95

73

14

49-93

*Significativamente (P< 0,005) diferente del correspondiente promedio en la misma línea. **El número total de espermatozoa en el electroeyaculado tendió (P = 0,065) a ser menor que el número total de espermatozoa en el eyaculado recolectado con vagina artificial. Adaptado de: Dooley y Pineda, Am. J. Vet. Res., 47: 286-292, 1986.

II. Colección de semen por electroeyaculación

La no disponibilidad de descripciones adecuadas y los problemas que tuvimos en nuestro laboratorio para obtener semen de gatos a través de la elec­troeyaculación, usando las técnicas hasta ese mo­mento descritas en la literatura (Platz y Seager, 1978; Platz y cols., 1978; Seager, 1976; Wildt y cols., 1983) nos obligó a efectuar una serie de estudios para definir las características de la estimu­lación eléctrica, así como las del régimen de elec­troeyaculación, necesarias para obtener semen por este método (Dooley y Pineda, 1986; Dooley y cols., 1983; Pineda y Dooley, 1984a; Pineda y Dooley, 1984b; Pineda y cols. , 1984). Esta meto­dología está ahora desarrollada, al menos hasta el punto de permitir la obtención de electroeyaculados de calidad comparable a la de los eyaculados que se obtienen con la vagina artificial (Dooley y Pineda, 1986). El electroeyaculador y el régimen de elec­troeyaculación se describen a continuación:

IIa. Electroeyaculador

Actualmente existe en el mercado una variedad de electroeyaculadores, generalmente diseñados para uso en animales de granja, particularmente toros. Un inconveniente grave de los electroeyaculadores comerciales actualmente disponibles, exceptuando el control de voltaje y en algunos modelos, rangos de frecuencias, es que sólo producen estímulos eléctricos de características preestablecidas por el fabricante. Esto limita el uso de estos electroeyacu­ladores, ya que no permite el ajuste de las caracte­rísticas de los estímulos eléctricos a las necesidades de una especie dada. Por esta razón diseñamos un electroeyaculador (Dooley y cols., 1983) con con­troles para la selección y ajuste de los estímulos eléctricos, tales como: forma de onda (sinusoide, rectangular o triangular), frecuencia (10 a 100 Hz), voltaje de salida (0 a 50 V), controles de modula­ción de amplitud, duración, 'slope', e intervalo entre estímulos sucesivos. Este electroeyaculador (figura 5) permite el preestablecimiento de estímu­los eléctricos definidos, que pueden ser controladosautomáticamente por controles incorporados en los circuitos electrónicos del aparato, o que pueden ser controlados manualmente por el operador. Los cir­cuitos de este electroeyaculador permiten, con ajus­tes menores, la conexión a computadoras para la programación de la aplicación automática de series de estímulos variables o constantes en sus caracte­rísticas y número, de acuerdo a las necesidades del régimen de electroeyaculación que se desee aplicar. Este potencial de ajuste otorga versatilidad al elec­troeyaculador para su uso experimental o de rutina en varias especies. De hecho, además del gato, el eyaculador diseñado por Dooley y cols. (1983) ha sido usado con éxito en la electroeyaculación de carneros, toros, verracos, perros, zorros y gua­nacos.

Figura 5. Electroeyaculador desarrollado en nuestro laboratorio. Nótenese los controles que permiten la aplicación automática de estímulos eléctricos de características definidas.

Para obtener semen en gatos, usamos una probe­ta rectal bipolar, manufacturada en nuestro labora­torio y que posee tres electrodos de níquel-plata. Las características y dimensiones de los componen­tes de la probeta rectal han sido descritos (Dooley y cols., 1983).

IIb. Protocolo de Electroeyaculación

La electroeyaculación debe efectuarse con el gato anestesiado para prevenir injurias al gato y al opera­dor. Los gatos se anestesian con una inyección intramuscular de hidrocloruro de ketamina, en do­sis de 30 a 35 mg por kilogramo de peso vivo. Una vez que el gato se encuentra en un plano quirúrgico de anestesia, se posiciona en un soporte de madera (Dooley y cols., 1983) que le mantiene inmoviliza­do, con la cabeza más baja que el resto del cuerpo (figura 6). Esto previene la aspiración y paso a los pulmones de la saliva secretada copiosamente por la acción de la ketamina. Algunos autores (Platz y cols., 1978) recomiendan el uso de atropina para controlar la hipersecreción salivar. Nosotros hemos preferido evitar el uso de atropina, ya que no se han realizado estudios que definan la influencia que la atropina pueda tener en la respuesta electroeyacula­toria.

Figura 6. Soporte de madera para posicionar al gato anestesiado durante la electroeyaculación. Nótese la probeta rectal.

Con el gato en el soporte de madera, se introduce la probeta (figura 6) lubricada con gelatina en el recto, hasta una profundidad de alrededor de 6 cm. La posición de la probeta rectal debe verificarse periódicamente para asegurar que los electrodos estén dirigidos ventralmente durante todo el proce­so electroeyaculatorio (figura 7).

 

Figura 7. Posición del tubo colector durante la electroeyaculación.

El protocolo de electroeyaculación que se descri­be a continuación produce electroeyaculados com­parables a los que se obtienen con una vagina artifi­cial (Dooley y Pineda, 1986).

Para inducir la electroeyaculación (figuras 7, 8 y 9), cada gato recibe un total de 240 estímulos eléc­tricos, divididos en 4 conjuntos de 60 estímuloscada uno, con un período de 5 min de descanso entre cada conjunto de estímulos. Los estímulos se dan con una onda sinusoide, a una frecuencia de 30 Hz y un voltaje de 6 V. Para cada conjunto de estímulos, el intervalo entre estímulos es de 3,0 seg. La duración de cada estímulo eléctrico, desde 0 a 6 V y desde 6 a 0 V, es de 1,5 seg y el 'slope' de 0 V a 6 V es 0,4 seg. El amperaje en el área de contacto de los electrodos de la probeta con la mucosa rectal, para el voltaje de 6 V, fluctúa entre 46 y 95 mA. Miliamperajes mayores o menores que los indicados para los 6 V son posibles, ya que el amperaje depende del grado de contacto de los electrodos con la mucosa rectal y de la cantidad y características de la materia fecal presente en el recto.

 

Figura 8. Pene semierecto después de una serie de estímulos eléctricos. Las espículas peneanas son visibles. El soporte post-electrodo de la probeta rectal mostrado en la figura 6 y el tubo colector mostrado en la figura 7 fueron removidos para la fotografía.

Figura 9. Electroeyaculados de gato obtenidos después de la aplicación de 240 estímulos eléctricos a 6 V.

El volumen de fluido seminal y el número de espermatozoa obtenido con las 240 estimulaciones constituyen el volumen y número de espermatozoa del electroeyaculado (figura 9). El cuadro 1 presen­ta los valores comparativos, entre los mismos ga­tos, de ciertos parámetros seminales obtenidos con el protocolo de electroeyaculación descrito ante­riormente y con el semen recolectado con la vagina artificial.

Si no se cuenta con un electroeyaculador que permita el control de las características del estímulo eléctrico, puede usarse un electroeyaculador co­mercial que genere ondas sinusoides a una frecuen­cia de 30 Hz. La duración de cada estímulo y el intervalo entre estímulos se puede regular con el control manual del electroeyaculador, el cual tam­bién regula el voltaje. Un operador cuidadoso pue­de mantener la magnitud del voltaje y la duración de cada estímulo, así como el intervalo entre estímu­los, dentro de márgenes aceptables. Voltajes más altos que 6 V producen electroeyaculados contami­nados con orina, voltajes menores de 6 V producen electroeyaculados de inferior calidad en cuanto al número de espermatozoa y considerable variación en el volumen del electroeyaculado (Dooley y Pine­da, 1986; Pineda y Dooley, 1984b). De allí que la incorporación de un medidor de voltaje al elec­troeyaculador sea recomendable para mantener una estimulación regular y de características que estén dentro de los márgenes recomendados.

La anestesia con ketamina y la electroeyacula­ción repetida no parecen causar daños evidentes a los gatos. En nuestra experiencia, hemos obtenido semen a través de la electroeyaculación en 9 gatos, por un total de 22 electroeyaculaciones sobre un período de 32 semanas, sin efectos dañinos eviden­tes (Pineda y cols., 1984). En base a estas conside­raciones, el protocolo de electroeyaculación desa­rrollado en nuestro laboratorio es adecuado para su aplicación en la práctica clínica. El lector interesa­do en evaluar las bases experimentales de este pro­tocolo de electroeyaculación y en conocer detalles acerca de los efectos del voltaje o secuencias de voltajes, número y duración de los estímulos eléc­tricos sobre los parámetros seminales, puede con­sultar las publicaciones en la lista de referencias (Dooley y Pineda, 1986; Pineda y cols., 1984; Pineda y Dooley, 1984b).

III. Características seminales y evaluación de la capacidad reproductora del gato

Hasta el momento, no se han efectuado estudios críticos diseñados específicamente para determinar correlaciones entre las características de un eyacu­lado con la fertilidad del gato. Muchas de las reco­mendaciones en la literatura (Platz y Seager, 1978; Platz y cols., 1978; Seager, 1976; Wildt y cols., 1983) son anecdóticas y realmente carecen de bases experimentales. Otras, son simples extrapolaciones al semen de gato de parámetros seminales válidos para otras especies.

La presencia de un alto porcentaje de espermato­zoa morfológicamente normales y con motilidad progresiva, posiblemente sea uno de los factores más importante para predecir la potencialidad de fertilización de un eyaculado. El número total de espermatozoa en el eyaculado puede que no sea un factor tan importante para el gato como lo es para otras especies, particularmente para los animales de granja. Si se compara el número total de espermato­zoa en eyaculados obtenidos con vagina artificial en carneros, perros, toros, potros y verracos, con los eyaculados obtenidos también con una vagina arti­ficial en gatos de fertilidad probada, habría que considerar al gato como un animal que produce eyaculados oligoespérmicos. Sin embargo, si se recuerda la fisiología reproductiva del gato, que en condiciones de monta natural copula frecuentemen­te con la hembra en estro (Concannon y cols., 1980; Johnson y Gay, 1981), es posible aventurar la hipótesis que estas copulaciones frecuentes del gato con la gata tengan el propósito biológico de estable­cer una población numérica adecuada de esperma­tozoa en los genitales de la hembra al mismo tiempo que estimular la ovulación. Es precisamente la esti­mulación vaginal producida por las espinas córneas del pene del gato la que produce la descarga ovula­toria de LH. De hecho, los niveles sanguíneos de LH se correlacionan positivamente con el número de copulaciones (Concannon y cols., 1980). Ade­más, la copulación repetida garantiza, al mismo tiempo, una sincronización eficiente entre la cópula y deposición de espermatozoa en los genitales con la ovulación y fertilización de los oocitos.

La viabilidad de los espermatozoa del gato puede ser determinada con la técnica de la exclusión de la eosina B (Dooley y Pineda, 1986). La técnica ha sido validada para el gato, es de fácil aplicación, usa concentraciones micromolares de eosina B y, finalmente, permite determinar el número de esper­matozoa mótiles en la misma preparación en la que se determina el porcentaje de espermatozoa via­bles. Otras técnicas, tales como los índices de pene­tración in vitro de oocitos de hamster o de gato por espermatozoa de especies felinas están siendo in­vestigados (Howard y Wildt, 1990), pero a la fecha no se ha demostrado que estos índices sirvan para estimar la fertilidad in vivo de los espermatozoa de un eyaculado o electroeyaculado.

El flujo retrógrado de espermatozoa hacia la vejiga urinaria durante el proceso eyaculatorio o electroeyaculatorio debe considerarse también en la evaluación del potencial reproductor de un gato, ya que las pérdidas de espermatozoa causadas por el flujo retrógrado disminuyen dramáticamente el nú­mero total de espermatozoa en el eyaculado obteni­do con una vagina artificial o en el electroeyacu­lado.

El porcentaje de flujo retrógrado promedio (± DE) durante la eyaculación en una vagina artificial en 5 gatos fue 46,82 ± 31,67%, con un rango de 14,6% a 90,3%. El porcentaje de flujo retrógrado promedio (± DE) durante la electroeyaculación en 16 gatos distribuidos entre tres estudios fue 68,3 ± 21,1%, 72,2 ± 6,7%, y 80,0 ± 14,3%, respectiva­mente, con un rango para estos tres estudios de 39,3% a 94,39c (Para revisión y referencias, ver: Pineda y Dooley, 1991). Pérdidas urinarias de esta magnitud disminuyen el potencial reproductor de un gato. Particularmente cuando la pérdida urinaria causada por el flujo retrógrado de espermatozoa hacia la vejiga, decrece el número de espermatozoa disponible en el eyaculado o electroeyaculado para la inseminación artificial de varias hembras.

A la fecha, no se han publicado estudios relacio­nados con el flujo retrógrado de espermatozoa en otras especies felinas. De ser así, las pérdidas urina­rias de espermatozoa podrían afectar negativamente el éxito de programas coordinados entre distintos centros zoológicos para la inseminación artificial y cría de especies en cautividad, dirigidos a la recupe­ración de especies extintas en su hábitat natural, o para la repoblación de áreas geográficas con espe­cies en peligro de extinción. La familia Felidae se compone de 37 especies, 36 de las cuales están ahora clasificadas como especies en peligro de ex­tinción (Howard y Wildt, 1990).

La mejor utilización de machos felinos o de otras especies en cautividad a través de la inseminación artificial es particularmente importante en progra­mas de intercambio interzoológicos, ya que para un zoológico dado, la disponibilidad de machos férti­les es limitada y la inseminación artificial controla­da con el semen de machos localizados en otros centros zoológicos decrece, al menos transitoria­mente, las chances de consanguinidad debida al uso repetido del mismo, y muchas veces, único macho disponible.

Referencias

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