Esta técnica se utiliza cuando los dos progenitores no llegan a aparearse por diversas razones, como: incompatibilidad de humor falta de experiencia de uno o de ambos animales, estrechez en las vías genitales (atresia vulvar, malformaciones vulvares o vaginales, prolapso vaginal relacionado con la impregnación estrogénica durante el celo, etc.) dolor de alguno de los dos animales durante el apareamiento (a nivel de las vértebras, de los miembros posteriores, del hueso peniano, la vagina, etc.) falta de líbido. Después de haber verificado que la hembra se encuentra efectivamente en período receptivo, el veterinario procede a tomar la muestra de semen del reproductor en presencia de una hembra en celo (que no tiene por qué ser la perra que se va a inseminar).

 La muestra se toma de la siguiente manera: los bulbos eréctiles deben estar fuera de la vaina antes de comenzar las maniobras de toma de muestras para evitar que la hinchazón impida su exteriorización total. Se masajean los bulbos eréctiles hasta lograr movimientos espontáneos de la pelvis, la constricción por detrás de los bulbos permite mantener la erección durante las tres fases de la eyaculación, completada si fuera necesario con un masaje del perineo. Por lo general, no es necesario recoger la totalidad de la última fase (prostática), salvo en el caso de las razas grandes en las cuales es necesario un cierto volumen de dilución para poder paliar la longitud de las vías genitales de la hembra. Una vez tomada la muestra, el esperma se controla con microscopio sobre una placa caliente para poder verificar la cantidad, el aspecto y la movilidad de los espermatozoides. Si la calidad es satisfactoria, el inseminador introduce el semen en la vagina o en el útero de la hembra con una sonda (sonda vaginal de tipo "Osiris" o sonda uterina, respectivamente). Es necesario mantener a la hembra con los miembros posteriores sobreelevados durante unos diez minutos después de la inseminación para favorecer la progresión de los espermatozoides y limitar el reflujo. Por el mismo motivo, se aconseja no dejar que la hembra orine durante los minutos que siguen a la inseminación. Es necesario subrayar que todas estas etapas deben realizarse con innumerables precauciones para evitar cualquier shock térmico, mecánico o químico de los espermatozoides. Si se respetan estas precauciones, la técnica de inseminación con semen fresco debe dar tan buenos resultados como el apareamiento natural (alrededor del 80% de gestación).

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