Сперматозоїди. Морфологія, кількість, дозрівання, склад сперми. Як відбувається запліднення яйцеклітини?

Розмноження і дозрівання сперматозоїдів (сперматогенез) являє собою безперервний процес, що починається в період статевого дозрівання і закінчується в глибокій старості, якщо не відбувається його порушення під дією якого-небудь захворювання або іншого шкідливого впливу. Сперматогенез здійснюється в чоловічих статевих залозах - тестикулах (яєчках).

Анатомія яєчок - фабрики сперматозоїдів

Яєчка розташовані в мошонці, яка винесена за межі порожнин людського тіла. Шкіра мошонки рясно забезпечена потовими залозами для запобігання перегрівання. Яєчка мають в своєму розпорядженні м`язовий апарат, який дозволяє піднімати тестікули в черевну порожнину (наприклад, при зниженні температури навколишнього середовища, особливо при різкому охолодженні). Спермограма - це аналіз сперми, при якому враховуються певні показники сперми. Сперма - це секрет статевих залоз (простати, сім`яних пухирців), в якому розташовуються сперматозоїди. Процес утворення сперматозоїдів називається сперматогенез. Розглянемо докладніше весь механізм утворення і дозрівання сперматозоїдів.

Сперматогенез являє собою безперервний процес, що починається в період статевого дозрівання і закінчується в глибокій старості, якщо не відбувається його порушення під дією якого-небудь захворювання або іншого шкідливого впливу. Сперматогенез здійснюється в чоловічих статевих залозах - тестикулах (яєчках).
дженні). Обидва ці явища добре знайомі чоловічої частини населення. Дані захисні механізми здійснюються рефлекторно за участю вегетативної нервової системи, тобто не залежать від свідомої волі людини. Яєчка мають овальну форму, злегка сплющені з боків, при нормальному розвитку у чоловіків зрілого зрости стають розміром зі сливу. Ліве яєчко завжди трохи більше правого і розташовується в мошонці нижче правого. Дане явище пов`язане з анатомічними особливостями кровоносних судин, які кровопостачають ліве і праве яєчко. Таким чином, побоювання деяких підлітків і частини дорослих чоловіків щодо асиметрії розмірів і розташування яєчок, марні.

фізіологія яєчок

Яєчка виробляють чоловічий статевий гормон - тестостерон. Тестостерон продукується клітинами Лейдіга, які також називаються інтерстиціальними клітинами. Паралельно процесу вироблення тестостерону в насінних канальцях яєчка відбувається дозрівання сперматозоїдів. Насінні канальці дуже протяжні - їх довжина сягає 150-300 м. Така феноменальна протяжність насіннєвихканальців досягається їх неймовірною извитостью. За відводить каналах, яких є 12-13 в кожному яєчку, сперматозоїди потрапляють в надзвичайно сильно звитий, довжиною до 5 метрів, проток придатка яєчка (епідідімуса), де і закінчується процес їх дозрівання. Далі сперматозоїди потрапляють в сім`явивіднупротоку або ж розпадаються.

розвиток сперматозоїда

Як відбувається розвиток сперматозоїда? На початку розвитку чоловіча статева клітина - попередник (сперматогоний) проходить кілька стадій мітотичного поділу, при якому клітина ділиться на дві зі збереженням повного хромосомного набору. В результаті утворюється сперматоцит, який представляє собою черговий етап розвитку сперматозоїда. Сперматоцит вступає в мейотіческіе ділення (в два етапи), при яких відбувається поділ хромосомного набору навпіл, і, в результаті, утворюються сперматіди. Сперматиди вже не діляться, а лише проходять процес дозрівання. В результаті відбувається утворення зрілої чоловічої статевої клітини - сперматозоїда.

Які умови потрібні для нормального розвитку сперматозоїдів?

За яких умов здійснюється процес розвитку і дозрівання чоловічих статевих клітин? Оптимальна температура для сперматогенезу становить 34 С, і триває цей процес 72-74 дні. За добу у здорового чоловіка утворюється близько 100 мільйонів сперматозоїдів. Цей процес відбувається безперервно - одні сперматозоїди завершують своє дозрівання, інші тільки починають рости, а треті перебувають в середній стадії. У цей період вплив на організм чоловіки різних несприятливих факторів, може зробити негативний вплив на розвиток, рухливість, будова, а, отже, і біологічну здатність сперматозоїдів.

Що несприятливо для розвитку сперматозоїдів?

Які ж фактори призводять до порушення сперматогенезу? Як ми вже говорили, це надлишок тепла (як зовнішнього, так і внутрішнього), тривала лихоманка, надмірно часте відвідування сауни або лазні з парною з високою температурою, прийом гарячих ванн. Також негативний вплив на сперматогенез надають різні токсичні хімічні речовини, іонізуюче випромінювання, електромагнітні хвилі, стрес, гіпокальціємія, застійні явища в малому тазу, порушення кровообігу в мошонці (тривале перебування в положенні сидячи - у спортсменів-велосипедистів, професійних водіїв, працівників офісів), носіння занадто вузького натільної білизни (трусів), переохолодження органів таза (сидіння на холодних предметах), інфекційні захворювання статевої сфери (простатит), Ендокринні захворювання (цукровий діабет, порушення функції щитовидної залози).

Прийом антибактеріальних і сульфаніламідних препаратів, здавалося б, таких нешкідливих, як наприклад, сульфасалазин, фурадонін, тривалий прийом транквілізаторів, антидепресантів, алкоголю, тютюнопаління, кокаїнова наркоманія, каннабізм (куріння продуктів індійської коноплі - марихуани, гашишу), психічні впливу (сильний страх, наприклад) - всі ці фактори також порушують нормальний хід дозрівання сперматозоїдів.

Детальну інформацію про простатит читайте в статті: простатит

Як відбувається запліднення?

Сперматозоїди несуть половинний набір хромосом (гаплоїдний) - 23 штуки, з яких 22 хромосоми є соматичними та 1 хромосома - статевий. Саме ця статева хромосома і визначить стать майбутньої дитини: якщо статева хромосома Х - дитина буде жіночої статі, якщо ж Y - дитина буде чоловічої статі. Згодом в процесі запліднення гаплоїдний набір хромосом сперматозоїда з`єднаються з половинним набором хромосом яйцеклітини (жіночої статевої клітини). Відбувається злиття генетичного матеріалу обох батьків і відновлення кількості хромосомного апарату до 46 хромосом (23 материнських і 23 батьківських).

Потім починається розподіл і розвиток майбутнього організму з цієї єдиної клітини, що утворилася в результаті з`єднання яйцеклітини і сперматозоїда. Процес запліднення зображений дуже схематично, проте важливо, що дві половинки хромосомного набору з`єдналися, як половинки люблячих сердець. Насправді ці процеси досить складні і піддаються дуже тонкої регуляції. Регуляція процесів запліднення побудована з багаторазовою системою захисту і подстраховок, однак, і вони бувають уразливі.

З чого складається сперма?

Зрілий сперматозоїд складається з голівки, тіла і хвоста. Сім`явивідні протоки кожен зі свого боку проходять в черевну порожнину в складі сім`яного канатика, через паховий канал майже до сечового міхура, де розташовуються насінні бульбашки, які виділяють білковий секрет, що сприяє більшій рухливості сперматозоїдів, огортаючи їх своєрідною захисною оболонкою. Далі семявиносящіе протоки проходять через передміхурову залозу (простату), яка має форму каштана.

Простата виробляє секрет, що сприяє посиленню рухливості сперматозоїдів. Властивість рухливості сперматозоїдів забезпечується великим числом ферментів і біологічно активних речовин. Сім`явивідні протоки впадають в сечовипускальний канал, в нього ж впадають протоки куперових залоз, що виділяють свій секрет перед еякуляцією. На піку сексуального збудження відбувається мимовільне скорочення м`язів стінок сім`явиносних проток, розширення їх просвіту, насіння надходить з проток яєчка. Наступні скорочення мускулатури виштовхують насінну рідину, при цьому чоловік відчуває відчуття оргазму.

Детальну інформацію про аналіз сперми читайте в статті: спермограма

Що відбувається зі сперматозоїдами в статевих шляхах жінки?

Після вилиття (еякуляції) сперми вона спочатку перетворюється в гель. Однак разом з самими сперматозоїдами в спермі міститься сік передміхурової залози (простати). Приблизно через 20-30 хвилин ферменти простатичного соку розріджують сперму, яка стає повністю рідкої. Сперма має лужну реакцію, яка захищає сперматозоїди від впливу нормальної кислого середовища піхви. У цей період частина найбільш «енергійних» і рухливих сперматозоїдів потрапляють в слиз шийного каналу шийки матки. Цей слиз утворює так зване «озерце», де відбувається активація сперматозоїдів. Саме ті сперматозоїди, які затрималися або в «озерці», або в слизовій пробці шийного каналу шийки матки, згодом зможуть брати участь в процесі запліднення. При цьому можливі три різні варіанти рухової активності сперматозоїдів:

• хороша рухова активність - рух сперматозоїдів поступальний, прямонаправленное
• помірна рухова активність - рух сперматозоїдів неактивне, але прямолінійний
• недостатня рухова активність - рух сперматозоїдів маятникообразное, коливальний.

Подальшому просуванню сперматозоїдів сприяють маткові скорочення. У шийці матки відбувається процес капацитации сперматозоїдів - підвищення їх проникаючу здатність. На рівні внутрішнього зіва шийкового каналу матки здійснюється ще один етап відбору сперматозоїдів - аномальні, пошкоджені, з неправильною структурою або будовою, цей бар`єр подолати не можуть. У залозах каналу шийки матки сперматозоїди можуть зберігатися до тижня або навіть більше, в середньому, близько двох діб. Наступний рівень відбору «гідних» сперматозоїдів знаходиться на рівні анатомічного з`єднання маткової труби і порожнини матки. Ця сполука є своєрідним резервуаром для сперматозоїдів і регулює процес їх проникнення в ампулярний відділ маткової труби. Зазвичай, капацитація сперматозоїдів на цій ділянці триває протягом 6-8 годин.

Як, коли і де відбувається запліднення, імплантація плодової яйцеклітини в матку?

Процес запліднення (злиття сперматозоїда і яйцеклітини) відбувається в ампулярної відділі маткової труби або зрідка в черевній порожнині. Відбувається це так: сперматозоїди оточують яйцеклітину, захищену клітинами променистого вінця, як би продірявлюють його, і лише один сперматозоїд вносить свій генетичний матеріал в яйцеклітину. Цей єдиний «обраний» сперматозоїд прилипає до яйцеклітини, потім швидко проникає через прозору оболонку, доставляє свій генетичний матеріал в яйцеклітину. Після чого в результаті хімічних перетворень в прозорій оболонці, вона виявляється непроникна для інших сперматозоїдів.

Запліднена яйцеклітина рухається по матковій трубі в порожнину матки, що забезпечується скороченнями маткових труб під впливом естрогенів, прогестерону і простагландинів. Даний процес займає 3-5 днів. На 5-6 день від початку запліднення, утворене в результаті злиття генетичного матеріалу від батька і матері, плодове яйце занурюється в слизову оболонку порожнини матки, тобто відбувається імплантація плодового яйця. Завершується процес імплантації зародка в стінку матки на 7 день. По периферії плідного яйця розташовані особливі клітини, звані трофобласт. Трофобласт виділяє різноманітні ферменти, що руйнують клітини слизової оболонки матки і маткових капілярів. В результаті чого утворюються щілини, в які занурюються вирости трофобласта, і, в кінцевому підсумку, утворюється дитяче місце - плацента. За допомогою плаценти здійснюється зв`язок зростаючого ембріона з материнським організмом, як джерелом всього необхідного для його зростання і розвитку.

Детальніше про зачаття дитини читайте в статті: Зачаття дитини

Імунологічний феномен: охорона «чужого» в «своєму»

Цікаво, що описаний процес впровадження плодового яйця є справжньою біологічну загадку, будучи унікальним феноменом з точки зору імунології, так як відбувається поселення в «своєму» (організм матері) «чужого» (плодове яйце).

Однак повернемося до сперматозоїдів. Частота народження чоловічого безпліддя в структурі причин безпліддя в шлюбі становить до 40%. Беручи до уваги цей факт, рекомендується починати обстеження з аналізу сперми чоловіка. На користь саме такої послідовності обстеження партнерів також говорить велика технічна (та й економічна) простота дослідження сперми. Даний метод не є інвазивним, до того ж дозволяє позбавити партнерку від маніпуляцій, що вимагають від неї значних зусиль і мають ряд протипоказань або навіть ускладнень.

Про чоловічому безплідді і способах його лікування читайте в статті: чоловіче безпліддя


Автор: Наседкина О.Н