Algunos sementales pueden presentar valores normales para la especie en los parámetros seminales convencionales; en cambio, pueden mostrar baja fertilidad a pesar de un manejo reproductivo adecuado. En estos casos se recomienda la realización de pruebas alternativas para evaluar el semen en profundidad. Como hemos mencionado, la fertilidad potencial del espermatozoide depende de la integridad de sus diferentes compartimentos celulares (membrana plasmática, acrosoma, núcleo o cromatina, mitocondrias y flagelo), donde cada uno de ellos debe ser evaluado por separado.

La cabeza del espermatozoide está formado por 3 compartimentos diferentes: a) la membrana plasmática, b) el acrosoma y c) el núcleo.

a) La membrana plasmática: las membranas biológicas de las células de mamífero están construidas bajo un patrón común, conteniendo en su estructura proteínas, lípidos (principalmente fosfolípidos), colesterol y glúcidos. Consta de una bicapa de fosfolípidos como unidad estructural básica en el que el porcentaje y la naturaleza de las proteínas adheridas a esta doble capa depende del tipo de membrana. Además, la proporción de fosfolípidos, proteínas y glúcidos presentes en la membrana plasmática de las células espermáticas es característica de cada especie y varía dependiendo del estado fisiológico en el que se encuentre.

Todos los espermatozoides de mamífero poseen una membrana plasmática que rodea a todo el espermatozoide, tanto la cabeza como el flagelo. La membrana que recubre la porción cefálica se puede considerar a su vez en 3 regiones: 1) la membrana que recubre la región acrosomal, por donde dará comienzo la vesiculación y fusión durante la reacción acrosómica; 2) la zona ecuatorial, lugar donde las membranas acrosomal y plasmática se fusionan durante la reacción acrosómica; y 3) región post-acrosómica. La integridad de esta membrana es esencial para la fertilización por lo que es un buen indicador de la viabilidad del espermatozoide.

Diferentes métodos han sido usados para evaluar la membrana plasmática, en cambio tradicionalmente las pruebas de vitalidad se han venido realizando mediante el recuento de 200 células en muestras teñidas con tinciones vitales (giemsa, eosina-nigrosina, tinción triple, etc.), usando microscopía óptica.