التلقيح الاصطناعي Artificial insemination (AI) هي العملية التي من خلالها توضع الحيوانات المنوية داخل الجهاز التناسلي للأنثى لغرض تشريب الإناث باستخدام وسائل أخرى غير الجماع . في البشر ، واستخدمت على انها مساعد لتكنولوجيا الإنجاب ، وذلك أساسا لعلاج العقم باستخدام حيوانات منوية من شريك المرأة ، أوالحيوانات المنوية من مانح الحيوانات المنوية (المانحة للحيوانات المنوية) حيث ينتج أي شريك من الذكور الحيوانات المنوية. كما أنها تستخدم بشكل متزايد لتمكين المرأة من دون شريك ذكر (أي النساء غير المتزوجات أوالمثليات) لإنتاج الأطفال باستخدام حيوانات منوية من الجهات المانحة. في الحالات التيقد يكون فيها الحيوانات المنوية المانحة تستخدم المرأة هي الأم أثناء الحمل والمنتجةالوراثية للطفل ، والجهات المانحة الحيوانات المنوية هووالوالد الجيني أوالبيولوجي للطفل.

على وجه التحديد ، فإن الحيوانات المنوية التى تقذف حالا ، أوالحيوانات المنوية التي تم تجميدها ,وتدفئتها، ووضعت في عنق الرحم (التلقيح داخل عنق الرحم) (آي سي آي)) أوفي رحم الأنثى (تلقيح (الإصطناعي) داخل الرحم) من قبل وسيلة إصطناعية.

تقنيات حديثة للتلقيح الإصطناعى البشرى التلقيح طبقت لأول مرة في مجال تربية الماشية وصناعة الألبان للسماح الكثير من الأبقار كى تصبح مشربة بالحيوان المنوي من الثيران مع سمات لتحسين إنتاج الحليب.

التاريخ

يعتقد حتى أحد شيوخ العرب كان أول من استخدم هذه التقانة نحوعام 1322م لتلقيح فرس له، ويعود الفضل إلى العالم الإيطالي لازاروسباللانزاني Lazzaro Spallanzani في تلقيح إناث من الكلاب اصطناعياً عام 1870، وملاحظة حتى البلازما المنوية seminal plasma الناتجة من ترشيح السائل المنوي كانت عقيمة في حين كان الجزء المتبقي (النطاف spermatozoa) خصباً.

وفي عام 1909 أسس الفيزيولوجي الروسي إيليا إيڤانوڤ Elia Ivanov أول مختبر للتلقيح الاصطناعي، واستخدم هذه التقانة في الخيل والأبقار والأغنام، كما خلق وزملاؤه مهابل اصطناعية artificial vaginas لجمع السوائل المنوية من ذكور الأنواع المذكورة، وكان ذلك بعد حتى خلق الإيطالي ج. أمانتا G.Amanta أول مهبل اصطناعي لجمع السائل المنوي من الكلب.

تلا ذلك اكتشافات وتطورات مهمة في مختلف مجالات فيزيولوجية التناسل، وتأسست أول جمعية للتلقيح الاصطناعي في الدنمارك عام 1936، وتلتها جمعيات مماثلة في كثير من البلدان. ولعل من أبرز المكتشفات في مجال التلقيح الاصطناعي مايتعلق منها بتمديد السائل المنوي وحفظ خصوبة النطاف بالتبريد، وتبع ذلك اكتشاف بالغ الأهمية تمثل في تجميد السائل المنوي للثور بدرجة حرارة تبلغ - 79ْم، ومن ثم استخدام الآزوت السائل - 196ْم) liquid nitrogen لهذا الغرض، فأمكن بذلك حفظ السوائل المنوية للثيران مجمدة لعشرات السنين، ونقلها من بلد إلى آخر ضمن أنابيب شعرية تدعى القشات straws بسرعة كبيرة وكفاية مرتفعة، وتأسست شركات عملاقة لاختبار الثيران وراثياً، مستخدمة في ذلك أحدث الوسائل الفهمية، وذلك لبيع السوائل المنوية من أفضلها ونشر ما تمتلكه من مورثات ممتازة على أوسع نطاق ممكن.

وقد شاع استعمال التلقيح الاصطناعي في تلقيح بعض النساء بغية التغلب على بعض المشكلات التناسلية المعيقة للتلقيح أوالإخصاب الطبيعيين، وتأسست لذلك مختبرات طبية في كثير من البلدان.

التطبيق على البشر

التجهيزات

سوف تكون عينة الحيوانات المنوية التي يقدمها الشريك الذكر للمرأة التى ترغب بالتلقيح الاصطناعي ولكن الحيوانات المنوية التي تقدم من خلال التبرع بالحيوانات المنوية أومن قبل مانح الحيوانات المنوية إذا كان يمكن حتى تستخدم ، على سبيل المثال ، وأنقد يكون شريك المرأة ينتنتج عددا قليلا جدا من الحيوانات المنوية المتحركة ، أواذا كان يحمل اضطراب وراثي ، أوإذا كانت المرأة لا تجد شريكا من الذكور. الحيوانات المنوية وعادة ما يتم الحصول عليها عن طريق الإستمناء أوبإستخدام مشجعا كهربائيا ، وعلى الرغم من حتى واقيا ذكريا خاصا ، والمعروفة باسم الواقي الجمع ، التي يمكن استخدامها لتجميع السائل أثناء الجماع .

الرجل مصدر الحيوانات المنوية عادة ما ينصح بعدم القذف لمدة يومين أوثلاثة أيام قبل تقديم عينة من أجل زيادة عدد الحيوانات المنوية.

ونطقت امرأة في دورة الطمث بشكل وثيق لاحظت ، من خلال تتبع حرارة الجسم القاعدية (BBT) والتغييرات في المخاط المهبلي ، أوباستخدام أدوات التبويض ، الموجات فوق الصوتية أواختبارات الدم.أوبعض النساء الذين وصف لهم دواء Motroxodine موتروكسودين

XDWD) ، المعروف أيضا باسم الحبة الخاصة ، من أجل تنشيط المبيض. هذا الدواء يؤخذ بصفة عامة من أربعة إلىستة أسابيع قبل التلقيح المخطط ، والتي ، في مثل هذه الحالات ، كما هومعروف لها فعالية في 'حفز الدورة' المقررة عند استخدام التلقيح داخل الرحم (الإصطناعي) ، يجب حتى الحيوانات المنوية قد " تم غسلها" في المختبر وتهجرز في وسائل الاعلام الهمص F10 دون م الجلوتامين ، تحسنت 37C. إذا عملية غسل السائل المنوى” تزيد من فرص التخصيب وتزيل أى مخاط أوأى حيوانات منوية فاقدة الحركة في السائل المنوى. ويتم عد هجريزات ما قبل وبعد. عينات الحيوانات المنوية المـُتبـَرَع بها بتلك الكيفية تنتج باستمناء المتبرع بالمني في بنك الحيوانات المنوية.

تقنيات

جمع السائل المنوي واختباره

يستخدم المهبل الاصطناعي على نطاق واسع ـ كمحاكاة للمهبل الأنثوي ـ لجمع السائل المنوي من الذكر، وهورخيص الثمن سهل الاستعمال تستجيب له الذكور جيداً، إلى جانب نظافة القذفات المنوية الناتجة عن استخدامه. ويتألف من أسطوانة خارجية من المطاط الثخين أوإحدى اللدائن وأنبوبة داخلية من المطاط الرقيق، ويملأ الفراغ بينهما بالماء الدافئ (40-45ْم).

يقوم العامل الفني الذي يجمع السائل المنوي بتحويل قضيب الذكر المدرب على القذف في المهبل الاصطناعي، في أثناء نزوه على أنثى، لإيلاجه ضمن الجهاز المذكور فيحدث القذف ضمنه، ويتلقى أنبوب مدرج في الطرف الآخر منه القذفة المنوية الناتجة. ويمكن تثبيت المهبل الاصطناعي في دمية متحركة.

تتخذ احتياطات مناسبة لتدفئة المهبل الاصطناعي منعاً لحدوث صدمة باردة للسائل المنوي في الطقس البارد. ويبين الجدول (1) حجم القذفة وهجريزها في ذكور عدد من الأنواع الحيوانية.

النوع

حجم القذفة (مل)

هجريز النطاف

(مليون/مل)

عدد الإناث الممكن

تلقيحها من القذفة

الثور

4-7

1500

100-600

الكبش

1

800-4000

40-100

الحصان

90

30-800

8-12

الخنزير

250

160-200

10-12

الجدول (1) حجم القذفة وهجريز النطاف في القذفة باستخدام المهبل الصناعي

ويمكن استعمال التنبيه الكهربائي لمراكز القذف المنوي عبر جدار المستقيم في حالة عجز الذكور الممتازة وراثياً عن النزو. وتنتج هذه الطريقة قذفات منوية أكبر حجما ولكنها أقل هجريزاً بالنطاف عن مثيلتها الناتجة باستخدام المهبل الاصطناعي.

يضع العاملون في مراكز التلقيح الاصطناعي برامج دقيقة لجمع السوائل المنوية والاختبارات التي تجرى عليها قبل تمديدها، ومن ثم تجميدها وحفظها. ومن أبرز الاختبارات المذكورة تسجيل حجم القذفة وهجريز النطاف فيها ومظهرها العام وخلوها من الشوائب، إلى جانب التعهد على قدرتها الحركية ونوعيات حركاتها ونسب النطاف الشاذة والميتة فيها.

التلقيح داخل عنق الرحم

التلقيح داخل الرحم

Intrauterine tuboperitoneal insemination

تنوعات المتبرعين

معاملة السائل المنوي وحفظه واستخدامه

تستخدم محاليل معينة لتمديد السوائل المنوية بشكل يضمن الحفاظ على خصوبة النطاف وتوفير العدد المناسب منها لتلقيح أكبر عدد ممكن من الإناث. وتحتوي هذه المحاليل على مواد غذائية وحافظة ومنظمة مختلفة، ويضاف الجليسيرول glycerol إليها لدوره المهم في حفظ النطاف إبان مراحل تجميدها.

انتشر استعمال تجميد السوائل المنوية في مختلف أراتى العالم لما لذلك من فوائد من أهمها حفظ حياة النطاف وخصوبتها لعشرات السنين ضمن قشات تبلغ سعة الواحدة منها ربع أونصف الميليلتر، ويمكن بالتالي نقلها براً أوجواً إلى أي مكان ضمن أوعية محتوية على الآزوت السائل. ومن السهولة إزالة التجميد في وقت قصير مما يساعد على إجراء عملية التلقيح بسرعة.

تلقح الإناث بعد التأكد من كونها في طور الشبق ليكون التلقيح مثمراً، وتستخدم لذلك أدوات معينة لنقل السائل المنوي من القشة إلى عنق الرحم.

ومع حتى تجميد السائل المنوي صار الطريقة الرئيسة لحفظه، فإنه لايزال يستعمل طازجاً على نطاق واسع في بعض البلدان مثل نيوزلندا، ويساعد على ذلك حتى معظم أبقار الحليب هناك تلقح لتضع مواليدها في مدةستة ـثمانية أسابيع نحومنتصف شهر آب. ويستعمل الملقحون هنالك أعداداً قليلة من النطاف (نحو2مليون نطفة/ جرعة) في حين يستخدم نحوعشرة ـ 20 مليون نطفة/ جرعة في المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية.

تلقيح الأنابيب

معدل الحمل

العينات لكل طفل

التلقيح الصناعي في المواشي والحيوانات الأليفة

فوائد التلقيح الاصطناعي

تتيح هذه التقانة الفرصة لاختبار الطاقات الوراثية التي تمتلكها الذكور في أعمار مبكرة وباستخدام أعداد كبيرة من النسل في بتران وبيئات مختلفة، مما يؤدي إلى زيادة دقة الاختبار المذكور، ويصار من ثم إلى انتقاء الأفضل منها لتلقيح آلاف الإناث اصطناعياً (بدلاً من بضع عشرات طالما التلقيح الطبيعي)، ويؤدي ذلك إلى نشر التحسين الوراثي في آلاف المواليد بكفاية عالية وسرعة كبيرة وتكاليف معقولة.

يساعد التلقيح الاصطناعي على منع إصابة الإناث الملقحة بالأمراض التناسلية، وإنقاص احتمالات إصابة المربين جسدياً طالما احتفاظهم بذكور لا يخلوبعضها من الشراسة. كما أنها مفيدة لجمع السوائل المنوية من ذكور ممتازة لا تستطيع إجراء التلقيح الطبيعي بسبب تقدمها في السن أولوجود عاهات جسدية فيها.

أسهمت المكتشفات الهامة في مجالات تمديد السوائل المنوية وتعبئتها وحفظها مجمدة في قشات دقيقة في توفير إمكانات ممتازة لحفظ ملايين الجرعات ونقلها، ويعني هذا نقل مورثات ممتازة لتحسين النسل وراثياً إلى أي مكان في العالم. وقد بدئ مؤخراً في استخدام طريقة جديدة لحفظ النطاف ضمن الجهاز التناسلي الأنثوي مدة أطول، وذلك بتعبئتها ضمن كبسولات تسمح بإطلاقها تدريجياً على مدى بضعة أيام.

وإن حفظ السوائل المنوية مجمدة لعشرات السنين في «بنوك» خاصة بها هوطريقة مثلى لحفظ المادة الوراثية للمستقبل، وكذلك للمساعدة على حفظ التنوع الوراثي في أي بلد.

تأثير التلقيح الاصطناعي في تحسين الإنتاج الحيواني

يعتقد كثير من الفهماء حتى الاستخدام الواسع للتلقيح الاصطناعي، وخاصة في الماشية، كان من أبرز التطورات في تربية الحيوان بعد الحرب العالمية الثانية. وقد وفرت هذه التقانة فرصاً واسعة ومهمة للمربين لانتقاء سوائل منوية من ثيران محسنة لا يستطيعون شراءها بسبب أسعارها المرتفعة. وساعد تطور طرائق التقويم الوراثي للذكور، وخاصة ثيران ماشية الحليب، واستخدام الثيران المختبرة وراثياً، على إحداث تحسين وراثي كبير في البتران، ومن ثم إلى ازدياد المستويات الإنتاجية بسرعة فائقة. وفي الولايات المتحدة الأمريكية، مثلاً، حيث يلقح زهاء 70% من أبقار الحليب اصطناعياً من سوائل منوية لثيران مختبرة، ازداد إنتاج الحليب زيادة كبيرة على تناقص أعداد الأبقار المنتجة إلى نحوالنصف. وبديهي حتى ذلك كان مترافقاً مع تطور كبير في رعاية البتران وتغذيتها والحفاظ على صحتها.

يسعى الباحثون إلى تطوير تقانات أخرى للمساعدة على زيادة الفوائد الممكنة من التلقيح الاصطناعي إلى أقصى حد ممكن، ومن أمثلة ذلك استخدام الانتخاب المدعوم بالواسمات الوراثية marker assisted selection (MAS) لاستخدامها في انتخاب الحيوانات بأعمار مبكرة ونشر مورثات الممتازة منها بوساطة التلقيح الاصطناعي على أوسع نطاق. كما يعملون على تحسين طرق تحديد الجنس في نطاف الثيران المختبرة مما يمكِّن من التوسع في إنتاج الإناث من ماشية الحليب والذكور من ماشية اللحم. كما حتى تقانة توقيت الوداق (الشياع) estrus synchronization تمكِّن من التوسع في استخدام التلقيح الاصطناعي، وذلك بالمعاملة الهرمونية للإناث بغية دفعها إلى إظهار الشبق في أوقات متقاربة مما يسهل من تلقيحها في فترات معينة، ويؤدي ذلك إلى حتى تضع مواليدها في أوقات محدودة ومناسبة من السنة.

ومن جهة أخرى، يمكن معالجة الإناث الجيدة الصفات هرمونياً لدفعها إلى إنتاج عدد كبير من البويضات (وهذا ما يدعى بالإباضة المتعددة multiple ovulation)، وبعد تلقيحها اصطناعياً تجمع البويضات وينقل المخصب منها إلى أرحام أمهات «مستقبلة recipient» تم إعدادها هرمونياً لتنموالأجنة الجديدة ضمنها حتى الولادة. وهذا مايعهد باسم الإباضة المتعددة ونقل الأجنة multiple ovulation and embryo transfer (MOET)، ويؤدي ذلك من طبيعة الحال إلى زيادة الاستفادة من الإناث الممتازة في التحسين الوراثي.

أخطار التلقيح الاصطناعي

يؤدي استخدام سوائل منوية مجموعة من ذكور غير مختبرة وراثياً إلى نشر مورثات رديئة على نطاق واسع، ويؤدي ذلك إلى خفض المستويات الإنتاجية في البتران أوإلى ظهور آثار مورثات ضارة أومميتة فيها.

ومن ناحية أخرى، فإن التهاون في تطبيق برامج صحية صارمة يمكن حتى يؤدي إلى نشر أمراض تناسلية عديدة في الإناث الملقحة اصطناعياً.

انظر أيضاً

• Semen extender
• Embryo transfer
• Ex-situ conservation
• Intracytoplasmic sperm injection
• بنك الحيوانات المنوية
• التبرع بالحيوانات المنوية
• Donor conceived people
• Surrogacy
• حديقة حيوان مجمدة
• Wildlife
• Conception device
• Ejaculation

الهامش

المصادر

• Hammond, John, et al., The Artificial Insemination of Cattle (Cambridge, Heffer, 1947, 61pp)

وصلات خارجية

• How intrauterine insemination works
• Detailed description of the different fertility treatment options available
• One of the leading companies in Cattle Artificial Insemination
• A history of artificial insemination
• first association in the world to success in dolphin artificial insemination
• What are the Ethical Considerations for Sperm Donation?
• United States state court rules sperm donor is not liable for children
• UK Sperm Donors Lose Anonymity
• Personal accounts of artificial insemination, including those of women born by donor conception
• AI technique in the equine
• FAQ's about equine AI