Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Мужчины и женщины устроены природой по-разному, причем различия между ними существуют и на клеточном уровне. Мужские и женские половые клетки имеют ряд интересных особенностей в своем строении. Эта статья расскажет о том, как устроены сперматозоиды и яйцеклетки, а также о том, чем они отличаются.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Впервые научное описание анатомии мужской половой клетки составил голландский исследователь Антони ван Левенгук.

Сделал он это в 1677 году, при этом не только описал основные элементы мужской половой клетки, но и сделал зарисовки.

До этого времени ученые не имели представления о том, как происходит оплодотворение, зато после открытия Левенгука стало очевидно, что мужские половые клетки — сперматозоиды – участвуют в процессе зачатия.

Интересно, что на протяжении довольно длительного периода времени сперматозоиды назывались «семенными зверьками». Привычное нам название сперматозоиды получили лишь в XIX веке.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Каждая клетка в человеческом организме имеет ряд важных характерных признаков и должна выполнять определенные функции. Главная роль сперматозоида заключается в том, чтобы достигнуть маточной трубы женщины, осуществить оплодотворение и предоставить свой генетический материал.

Каждая клетка имеет свой набор хромосом, именно в них и находится особый генетический код. Каждая хромосома несет в себе информацию о том, какие признаки в дальнейшем будут у человека. Так, гены, которые в определенной последовательности находятся в хромосомах, определяют тот или иной цвет волос или разрез глаз.

Размер мужской половой клетки несколько меньше, чем женской. Современные ученые даже установили длину сперматозоида – она составляет приблизительно 55 мкм.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

По своему внешнему виду сперматозоид очень напоминает головастика. Он имеет головку, тело (среднюю часть) и хвостик. Каждый из этих отделов имеет свою длину. Размеры основных частей сперматозоида представлены в таблице ниже.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

В процессе развития сперматозоида происходит ряд очень важных преобразований – он должен полностью созреть и стать пригодным для осуществления зачатия. В период созревания сперматозоид существенно уменьшается в своих размерах. У него уплотняется ядро и уменьшается количество цитоплазмы, при этом все необходимые внутриклеточные органеллы остаются.

Средняя часть сперматозоида отделяется от его головки определенным сужением, которое называется шейкой. Позади средней части находится подвижный хвостик, благодаря которому сперматозоиды характеризуются способностью к движению.

У неактивных и малоподвижных мужских половых клеток существенно снижается возможность к зачатию. Для того чтобы сперматозоид попал в маточную трубу, где он может встретиться с яйцеклеткой, ему необходимо быть достаточно подвижным.

Помогает ему в этом хвостик – с помощью него сперматозоид совершает движения вокруг собственной оси.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Ученые рассчитали и среднюю скорость движения подвижных сперматозоидов. Так, она составляет приблизительно от 0,1 мм в секунду до 30 см в час. Считается, что после полового акта активные сперматозоиды способны достичь маточной трубы практически через 1-2 часа.

Для того чтобы быть активными, сперматозоидам необходим простатический сок. Его вырабатывает секреторный половой орган мужчины — простата.

Активизированные простатическим соком сперматозоиды во время эякуляции могут осуществлять свое движение для дальнейшего оплодотворения.

Подробнее смотрите в следующем видео.

Количество женских фолликулов определяется еще в периоде внутриутробного развития. У маленькой девочки, которая еще развивается в материнской утробе, начинают образовываться яйцеклетки. К моменту рождения их количество составляет около 1-1,5 миллионов.

Женская и мужская половые клетки имеют определенные сходства. Так, яйцеклетки, как и сперматозоиды, необходимы для осуществления оплодотворения. Внутри женской половой клетки есть ядро – в нем, как и в головке сперматозоида, также находится определенный набор хромосом, который кодирует важную генетическую информацию.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Снаружи яйцеклетку окружает внешняя оболочка. Составляют ее специальные белки. Особое строение внешней оболочки яйцеклетки способствует тому, что проникнуть в нее в момент оплодотворения может только один сперматозоид.

Внешняя оболочка яйцеклетки также называется лучистым венцом, так как покрыта снаружи большим количеством микроскопических ворсинок. Они необходимы для того, чтобы обеспечить маленькой клеточке защиту.

Важным свойством женской половой клетки является ее созревание. В каждом менструальном цикле в организме женщины созревает по одной яйцеклетке. В процессе созревания женская половая клетка проходит несколько последовательно сменяющих друг друга фаз.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Женские яйцеклетки развиваются в течение нескольких дней менструального цикла. В период овуляции созревшая яйцеклетка выходит из фолликула и попадает в маточную трубу. Если встреча со сперматозоидами не произошла, она погибает. В таком случае беременность не наступает.

Яйцеклетки созревают в женском организме только в период репродукции – это время, когда женщина может стать матерью естественным образом. Репродуктивное время наступает с приходом первых месячных и заканчивается окончательным наступлением климакса.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

В течение всей жизни количество дарованных природой с рождения яйцеклеток изменяется. На это влияет достаточно много факторов внешней среды. Среди наиболее частых причин снижения количества яйцеклеток в женском организме — стрессовые воздействия, сопутствующие гинекологические заболевания, а также вредные привычки.

В случае стойких нарушений процесса созревания яйцеклеток в яичниках женщина может столкнуться с проблемой бесплодия.

Подробнее о яйцеклетках вы узнаете из следующего видео.

Мужские и женские клетки имеют ряд различий. Сравнительная характеристика включает в себя несколько критериев.

Прежде всего мужские и женские половые клетки различаются по размеру. Яйцеклетка несколько крупнее сперматозоида потому, что имеет другое строение. Так, внутри нее находится больше цитоплазмы. Размер женской половой клетки ориентировочно составляет 130 мкм, то есть приблизительно в два раза больше мужской.

Также половые клетки у мужчин и женщин отличаются набором хромосом. Основная генетическая информация находится в ядре — основном органе маленькой половой клеточки. Именно там и находятся хромосомы.

Ученые различают всего два вида половых хромосом — X и Y. Наличие Y-хромосомы в генотипе предопределяет появление на свет мальчика, а вот парные X-хромосомы «ответственны» за будущее рождение маленькой девочки.

Y-хромосома содержится только в сперматозоиде. Таким образом, рождение наследника возможно только в том случае, если во время зачатия оплодотворение осуществилось под влиянием сперматозоида, который содержит Y-хромосому. «Получить» ее малыш может только от папы, так как в женском организме ее просто нет.

Сравнение между яйцеклетками и сперматозоидами можно проводить и по способности к выживанию. Под этим термином специалисты подразумевают возможность клетки сохраняться во внешних условиях без потери своих основных свойств и жизнеспособности.

Считается, что сперматозоиды более жизнеспособны, чем яйцеклетки.

Так, в среднем, они могут сохраняться в женских половых путях после полового акта в течение 3-4 суток, неоплодотворенная же яйцеклетка погибает сравнительно быстро — через 12-24 часа после своего выхода из фолликула.

Оплодотворение – что это такое и как происходит процесс

Оплодотворение – это начало зарождения новой жизни. Природа сделала его необычайно сложным, но наука научилась вмешиваться в процесс и помогать его осуществлению. Мы расскажем вам об этапах формирования эмбриона и его развитии, вплоть до появления на свет, а также о современных методах, способствующих зачатию.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Появление новой жизни

Процесс начинается со слияния мужской и женской клетки – яйцеклетки и сперматозоида. В результате их соединения образуется зигота, объединяющая набор из 46 хромосом. Она содержит генетические данные, полученные от обоих родительских клеток.

Именно в этот момент будет определен пол будущего малыша. Обе родительские клетки включают комбинацию из 23 хромосом. Только одна из них – половая: сперматозоид может содержать как X, так и Y-хромосому, а яйцеклетка – лишь X. Если при соединении образуется комбинация XX – родится девочка, XY – мальчик.

Вероятность рождения ребенка того или иного пола – около 50%.

Как образуется зигота

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Овуляция происходит примерно в середине менструального цикла будущей мамы. В этот момент из фолликула, расположенного в яичнике, выходит сформированная яйцеклетка. Она проходит по фаллопиевым трубам, а внутренние реснички-ворсинки способствуют ее продвижению.

Читайте также:  Розарт - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (таблетки 5 мг, 10 мг, 20 мг и 40 мг) лекарственного препарата статина для снижения уровня холестерина у взрослых, детей и при беременности и алкоголь

Около суток жизнеспособная яйцеклетка ожидает соединения со сперматозоидом. Если естественные механизмы этого процесса нарушены, зачатию может помочь метод экстракорпорального оплодотворения или другие современные способы.

Во время полового акта вместе с семенной жидкостью во влагалище женщины попадает несколько миллионов сперматозоидов. Им приходится преодолевать расстояние около 20 см, но путь этот трудный и тернистый, поэтому большинство хвостатых погибает.

Чтобы произошло зачатие, в матку должны попасть не меньше 10 миллионов сперматозоидов, но лишь один из них доберется до самого финиша. Он и будет участвовать в слиянии с яйцеклеткой, которое приведет к образованию зиготы.

Формирование и развитие эмбриона

Вскоре после образования зигота начинает делиться, что приводит к появлению двух клеток. Эта пара делится на четыре, восемь, становясь эмбрионом. Сокращение фаллопиевых труб продвигает его в направлении матки.

Эмбрион попадает в матку на 5-6 день после зачатия и через пару суток прикрепляется к эндометрию.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

В процессе имплантации зародыш задевает капилляры, находящиеся на внутренних стенках матки. В этот момент у будущей мамы могут начаться небольшие кровянистые выделения – т.н. имплантационное кровотечение. Это один из ранних симптомов успешного зачатия.

Закрепившийся эмбрион выделяет в кровь гормон ХГЧ, который способны зафиксировать аптечные экспресс-тесты. Оптимальный период для проведения теста – 20 дней после зачатия. Методы искусственного оплодотворения

В настоящее время мы применяем:

Первый вариант – наиболее простой. Он уместен при таких показаниях:

  • отсутствие овуляции;
  • вагинизм;
  • шеечный фактор;
  • некачественная спермограмма;
  • неспособность проведения полового акта;
  • бесплодие неизвестного генеза.

При ИИ сотрудник центра вводит образец семенной жидкости посредством катетера напрямую в матку. Сперматозоиды передвигаются по маточным трубам, и встречаются с яйцеклеткой. Зачатие происходит максимально естественным способом.

Чтобы процесс прошел успешно, семенную жидкость предварительно подготавливают, выбирая самые активные образцы сперматозоидов. Иногда процесс овуляции стимулируется дополнительно специальными препаратами.

Средняя эффективность искусственной инсеминации – 20-25%.

Процедура ИКСИ уместна при мужском бесплодии. Наиболее распространенные причины данного явления – низкая подвижность сперматозоидов, их недостаточное количество или отсутствие. При ИКСИ наши специалисты изымают яйцеклетку, обрабатывают медикаментозным раствором, растворяющим внешнюю оболочку, а потом вводят в нее сперматозоид тончайшей иглой.

Половые клетки. Сперматозоиды. Яйцеклетка.

Процедуру ЭКО выполняют в несколько этапов:

  1. Стимуляция яичников специальными гормонами способствует созреванию нескольких жизнеспособных яйцеклеток.

  2. Подготовка семенной жидкости обеспечивает отбор самых активных сперматозоидов.

  3. Формирование зигот в лабораторных условиях позволяет выбрать сразу несколько сформировавшихся образцов и пересадить их в матку. 

Эффективность ЭКО  – от 40%.

Если прижилось три и более эмбрионов, по желанию женщины можно их удалить без вреда для оставшихся. Это процедура называется редукцией, и проводится в период между 5 и 10 неделями беременности.

Половые клетки человека, хромосомы, оплодотворение

Половые клетки — гаметы (от греч. gametes — «супруг») можно обнаружить уже у двухнедельного эмбриона человека. Их называют первичными половыми клетками.

В это время они совсем не похожи на сперматозоиды или яйцеклетки и выглядят абсолютно одинаковыми. Никаких различий, присущих зрелым гаметам, на этой стадии развития зародыша обнаружить у первичных половых клеток не удается. Это не единственная их особенность.

Во-первых, первичные половые клетки появляются у зародыша гораздо раньше собственно половой железы (гонады), а во-вторых, они возникают на значительном удалении от того места, где эти железы сформируются позднее.

В определенный момент происходит совершенно удивительный процесс — первичные половые клетки дружно устремляются к половой железе и заселяют, «колонизируют» ее.

После того, как будущие гаметы попали в половые железы, они начинают интенсивно делиться, и количество их увеличивается. На этом этапе половые клетки содержат пока то же количество хромосом, что и «телесные» (соматические) клетки — 46.

Однако для успешного осуществления своей миссии половые клетки должны иметь в 2 раза меньше хромосом. В противном случае после оплодотворения, то есть слияния гамет, клетки зародыша будут содержать не 46, как установлено природой, а 92 хромосомы. Нетрудно догадаться, что в следующих поколениях их число прогрессивно бы увеличивалось.

Чтобы избежать такой ситуации формирующиеся половые клетки проходят специальное деление, которое в эмбриологии называется мейоз (греч. meiosis — «уменьшение»). В результате этого удивительного процесса диплоидный (от греч.

diploos — «двойной»), набор хромосом как бы «растаскивается» на составляющие его одинарные, гаплоидные наборы (от греч. haploos — одиночный). В результате из диплодной клетки с 46 хромосомами получаются 2 гаплоидные клетки с 23 хромосомами. Вслед за этим наступает завершающий этап формирования зрелых половых клеток.

Теперь в гаплоидной клетке копируются имеющиеся 23 хромосомы и эти копии используются для образования новой клетки. Таким образом, в результате описанных двух делений из одной первичной половой клетки образуется 4 новых.

Причем, в сперматогенезе (греч. genesis — зарождение, развитие) в результате мейоза появляется 4 зрелых сперматозоида с гаплоидным набором хромосом, а в процессе формирования яйцеклетки — в оогенезе (от греч. oon — «яйцо») только одна.

Это происходит потому, что образовавшийся в результате мейоза второй гаплоидный набор хромосом яйцеклетка не использует для формирования новой зрелой половой клетки — ооцита, а «выбрасывает» их, как «лишние», наружу в своеобразном «мусорном контейнере», который называется полярным тельцем.

Первое деление хромосомного набора завершается в оогенезе выделением первого полярного тельца непосредственно перед овуляцией. Второе репликационное деление происходит только после проникновения сперматозоида внутрь яйцеклетки и сопровождается выделением второго полярного тельца.

Для эмбриологов полярные тельца — очень важные диагностические показатели. Есть первое полярное тельце, значит яйцеклетка зрелая, появилось второе полярное тельце — оплодотворение произошло.

Первичные половые клетки, оказавшиеся в мужской половой железе, до поры до времени не делятся. Их деление начинается только в период полового созревания и приводит к образованию когорты так называемых стволовых диплоидных клеток, из которых и формируются сперматозоиды.

Запас стволовых клеток в яичках постоянно пополняется. Здесь уместно напомнить описанную выше особенность сперматогенеза — из одной клетки образуется 4 зрелых сперматозоида.

Таким образом, после полового созревания у мужчины в течение всей жизни формируются сотни миллиардов новых сперматозоидов.

Формирование яйцеклеток протекает иначе. Едва заселив половую железу, первичные половые клетки начинают интенсивно делиться. К 5 месяцу внутриутробного развития их количество достигает 6-7 миллионов, но затем происходит массовая гибель этих клеток.

В яичниках новорожденной девочки их остается не более 1-2 миллионов, к 7-летнему возрасту — всего лишь около 300 тысяч, а в период полового созревания 30 —50 тысяч. Общее же число яйцеклеток, которые достигнут зрелого состояния за период половой зрелости, будет еще меньше. Хорошо известно, что в течение одного менструального цикла в яичнике обычно созревает лишь один фолликул.

Нетрудно подсчитать, что в течение репродуктивного периода, продолжающегося у женщин 30 — 35 лет, образуется около 400 зрелых яйцеклеток.

Если мейоз в сперматогенезе начинается в период полового созревания и повторяется миллиарды раз в течение жизни мужчины, в оогенезе формирующиеся женские гаметы вступают в мейоз еще в периоде внутриутробного развития.

Причем начинается этот процесс почти одновременно у всех будущих яйцеклеток.

Начинается, но не заканчивается! Будущие яйцеклетки доходят только до середины первой фазы мейоза, а дальше процесс деления блокируется на 12 — 50 лет! Лишь с приходом половой зрелости мейоз в оогенезе продолжится, причем не всех клеток сразу, а лишь для 1- 2 яйцеклеток ежемесячно. Полностью же процесс мейотического деления яйцеклетки завершится, как уже было сказано выше, только после ее оплодотворения! Таким образом, сперматозоид проникает в яйцеклетку, еще не завершившую деление, имеющую диплоидный набор хромосом!

Сперматогенез и оогенез — очень сложные и во многом загадочные процессы.

Вместе с тем очевидна подчиненность их законам взаимосвязи и обусловленности природных явлений. Для оплодотворения одной яйцеклетки in vivo (лат.

в живом организме) необходимы десятки миллионов сперматозоидов. Мужской организм вырабатывает их в гигантских количествах практически всю жизнь.

Вынашивание и рождение ребенка является чрезвычайно тяжелой нагрузкой на организм. Врачи говорят, что беременность — это проба на здоровье. Каким родится ребенок — напрямую зависит от состояния здоровья матери. Здоровье, как известно, не вечно. Старость и болезни, к сожалению, неотвратимы.

Природа дает женщине строго ограниченное невосполнимое число половых клеток. Снижение способности к деторождению развивается медленно, но постепенно по наклонной. Наглядное доказательство того, что это действительно так, мы получаем, ежедневно оценивая результаты стимуляции яичников в программах ВРТ.

Большая часть яйцеклеток обычно израсходована к 40 годам, а к 50 годам весь их запас полностью исчерпывается. Нередко так называемое истощение яичников наступает значительно раньше.

Следует также сказать, что яйцеклетка подвержена «старению», с годами ее способность к оплодотворению снижается, процесс деления хромосом все чаще нарушается. Заниматься деторождением в позднем репродуктивном возрасте рискованно из-за возрастающей опасности рождения ребенка с хромосомной патологией.

Читайте также:  Вакцины от инфекционного ринотрахеита. Методика вакцинации от ринотрахеита.

Типичным примером является синдром Дауна, который возникает из-за оставшейся при делении третьей лишней 21 хромосомы. Таким образом, ограничив репродуктивный период, природа охраняет женщину и заботится о здоровом потомстве.

По каким законам происходит деление хромосом? Как передается наследственная информация? Для того чтобы разобраться с этим вопросом, можно привести простую аналогию с картами. Представим себе молодую супружескую пару. Назовем их условно — Он и Она.

В каждой его соматической клетке находятся хромосомы черной масти — трефы и пики. Набор треф от шестерки до туза он получил от своей мамы. Набор пик — от своего папы. В каждой ее соматической клетке хромосомы красной масти — бубны и червы.

Набор бубен от шестерки до туза она получила от своей мамы. Набор червей — от своего папы.

Для того чтобы получить из диплоидной соматической клетки половую клетку, число хромосом должно быть уменьшено вдвое. При этом половая клетка обязательно должна содержать полный одинарный (гаплоидный) набор хромосом.

Ни одна не должна потеряться! В случае карт такой набор можно получить следующим образом. Взять наугад из каждой пары карт черной масти по одной и таким образом сформировать два одиночных набора.

Каждый набор будет включать все карты черной масти от шестерки до туза, однако, какие именно это будут карты (трефы или пики) определил случай. Например, в одном таком наборе шестерка может быть пиковой, а в другом — трефовой.

Нетрудно прикинуть, что в примере с картами при таком выборе одиночного набора из двойного мы можем получить 2 в девятой степени комбинаций — более 500 вариантов!

Точно также будем составлять одиночный набор из ее карт красной масти. Получим еще более 500 разных вариантов. Из его одиночного и ее одиночного набора карт составим двойной набор. Он получится мягко сказать «пестреньким»: в каждой паре карт одна будет красной масти, а другая — черной. Общее число таких возможных наборов 500×500, то есть 250 тысяч вариантов.

Примерно также, по закону случайной выборки, поступает и природа с хромосомами в процессе мейоза. В результате из клеток с двойным, диплоидным набором хромосом получаются клетки, каждая из которых содержит одиночный, гаплоидный полный набор хромосом. Предположим, в результате мейоза в вашем теле образовалась половая клетка.

Сперматозоид или яйцеклетка — в данном случае не важно. Она обязательно будет содержать гаплоидный набор хромосом — ровно 23 штуки. Что именно это за хромосомы? Рассмотрим для примера хромосому № 7. Это может быть хромосома, которую вы получили от отца. С равной вероятностью она может быть хромосомой, которую вы получили от матери.

То же самое справедливо для хромосомы № 8, и для любой другой.

Поскольку у человека число хромосом гаплоидного набора равно 23, то число возможных вариантов половых гаплоидных клеток, образующихся из диплоидных соматических, равно 2 в степени 23. Получается более 8 миллионов вариантов! В процессе оплодотворения две половые клетки соединяются между собой. Следовательно, общее число таких комбинаций будет равно 8 млн.

х 8 млн. = 64000 млрд. вариантов! На уровне пары гомологичных хромосом основа этого разнообразия выглядит так. Возьмем любую пару гомологичных хромосом вашего диплоидного набора. Одну из таких хромосом вы получили от матери, но это может быть хромосома либо вашей бабушки, либо вашего дедушки по материнской линии.

Вторую гомологичную хромосому вы получили от отца. Однако она опять-таки может быть независимо от первой либо хромосомой вашей бабушки, либо вашего дедушки уже по отцовской линии. А таких гомологических хромосом у вас 23 пары! Получается невероятное число возможных комбинаций.

Неудивительно, что при этом у одной пары родителей, рождаются дети, которые отличаются друг от друга и внешностью, и характером.

Кстати, из приведенных выше расчетов следует простой, но важный вывод. Каждый человек, ныне здравствующий, или когда-либо живший в прошлом на Земле, абсолютно уникален. Шансы появления второго такого же практически равны нулю. Поэтому не надо себя ни с кем сравнивать. Каждый из вас неповторим, и тем уже интересен!

Однако вернемся к нашим половым клеткам. Каждая диплоидная клетка человека содержит 23 пары хромосом. Хромосомы с 1 по 22 пару называются соматическим и по форме они одинаковы. Хромосомы же 23-й пары (половые хромосомы) одинаковы только у женщин.

Они и обозначаются латинскими буквами ХХ. У мужчин хромосомы этой пары различны и обозначаются ХY. В гаплоидном наборе яйцеклетки половая хромосома всегда только Х, сперматозоид же может нести или Х или Y хромосому.

Если яйцеклетку оплодотворит Х сперматозоид, родится девочка, если Y сперматозоид — мальчик. Все просто!

Почему мейоз у яйцеклетки так долго растянут во времени? Каким образом ежемесячно происходит выбор когорты фолликулов, которые начинают свое развитие и как из них выделяется лидирующий, доминантный, овуляторный фолликул, в котором созреет яйцеклетка? На все эти непростые вопросы у биологов нет пока однозначных ответов. Процесс формирования зрелых яйцеклеток у человека ждет новых исследователей!

Образование и созревание сперматозоидов, как уже было сказано, происходит в семенных канальцах мужской половой железы — яичках. Сформированный сперматозоид имеет длину около 50-60 микрон. Ядро сперматозоида находится в его головке. Оно содержит отцовский наследственный материал.

За головкой располагается шейка, в которой имеется крупная извитая митохондрия — органоид, обеспечивающий движения хвоста. Иначе говоря, это своеобразная «энергетическая станция». На головке сперматозоида есть «шапочка». Благодаря ей форма головки — овальная. Но, дело не в форме, а в том, что содержится под «шапочкой».

«Шапочка» эта на самом деле является контейнером и называется акросомой, а содержатся в ней ферменты, которые способны растворять оболочку яйцеклетки, что необходимо для проникновения сперматозоида внутрь — в цитоплазму яйцеклетки. Если у сперматозоида нет акросомы, головка у него не овальная, а круглая.

Эта патология сперматозоидов называется глобулоспермия (круглоголовые сперматозоиды). Но, беда опять не в форме, а в том, что такой сперматозоид не может оплодотворить яйцеклетку, и мужчина с таким нарушением сперматогенеза до начала 90-х прошлого столетия был обречен на бездетность.

Сегодня благодаря ВРТбесплодие у этих мужчин может быть преодолено, но об этом мы расскажем позднее в главе, посвященной микроманипуляциям, в частности, ИКСИ.

Перемещение сперматозоида осуществляется за счет движения его хвостика. Скорость движения сперматозоида не превышает 2-3 мм в минуту.

Казалось бы, немного, однако, за 2-3 часа в женском половом тракте сперматозоиды проходят путь, в 80000 раз превышающий их собственные размеры! Будь на месте сперматозоида в этой ситуации человек, ему пришлось бы двигаться вперед со скоростью 60-70 км/час — то есть со скоростью автомобиля!

Сперматозоиды, находящиеся в яичке, неподвижны. Способность к движению они приобретают лишь, проходя по семявыводящим путям под воздействием жидкостей семявыводящих протоков и семенных пузырьков, секрета предстательной железы. В половых путях женщины сперматозоиды сохраняют подвижность в течение 3 — 4 суток, но оплодотворить яйцеклетку они должны в течение 24 часов.

Весь процесс развития от стволовой клетки до зрелого сперматозоида длится примерно 72 дня. Однако, поскольку сперматогенез происходит непрерывно и в него одномоментно вступает громадное число клеток, то в яичках всегда есть большое количество спермиев, находящихся на разных этапах сперматогенеза, а запас зрелых сперматозоидов постоянно пополняется.

Активность сперматогенеза индивидуальна, но с возрастом снижается.

Как мы уже говорили, яйцеклетки находятся в фолликулах яичника. В результате овуляции яйцеклетка попадает в брюшную полость, откуда она «вылавливается» фимбриями маточной трубы и переносится в просвет ее ампулярного отдела. Именно здесь происходит встреча яйцеклетки со сперматозоидами.

Какое же строение имеет зрелая яйцеклетка? Она довольно крупная и достигает 0,11-0,14 мм в диаметре. Сразу после овуляции яйцеклетка окружена скоплением мелких клеток и желатинообразной массой (так называемым лучистым венцом). Видимо, в таком виде фимбриям маточной трубы удобнее захватывать яйцеклетку.

В просвете маточной трубы с помощью ферментов и механического воздействия (биения ресничек эпителия), происходит «очистка» яйцеклетки от лучистого венца. Окончательно освобождение яйцеклетки от лучистого венца происходит после встречи ее со сперматозоидами, которые буквально облепляют яйцеклетку.

Каждый сперматозоид выделяет из акросомы фермент, растворяющий не только лучистый венец, но и действующий на оболочку самой яйцеклетки. Эта оболочка называется блестящей, так она выглядит под микроскопом. Выделяя фермент, все сперматозоиды стремятся оплодотворить яйцеклетку, но блестящая оболочка пропустит лишь один из них.

Получается, что устремляясь к яйцеклетки, воздействуя на нее коллективно, сперматозоиды «расчищают дорогу» только для одного счастливчика. Отбором сперматозоида роль блестящей оболочки не ограничивается, на ранних стадиях развития эмбриона она поддерживает упорядоченное расположение его клеток (бластомеров).

В какой-то момент блестящая оболочка становится тесной, она разрывается и происходит хетчинг (от анг. hatching — «вылупление») — вылупление эмбриона. Эмбрион готов к имплантации в эндометрий.

Оплодотворение яйцеклетки — описываем процесс зачатия подробно

  • Зачатие — сложный механизм и для его успеха нужны определенные условия, которые бывают далеко не у всех мужчин и женщин, желающих завести ребенка.
  • Фертильный период — это благоприятное время, когда яйцеклетка вероятнее всего оплодотвориться. Половая клетка покидает яичник и «ожидает» встречи с самым активным сперматозоидом всего двое суток, в то время, как спермии могут «караулить» долгожданный выход яйцеклетки до пяти суток. Учитывая оба фактора (женский и мужской), длительность фертильного периода составляет до восьми суток. Существует несколько способов определения овуляции (календарь, базальная температура, специальные тесты), о которых подробнее расскажет гинеколог с учетом индивидуальной продолжительности менструального цикла. Так, при 28-дневном цикле оплодотворение наиболее вероятно с 10 по 18 день цикла.
  • Репродуктивное здоровье — безусловно, при нарушении сперматогенеза или/и процесса овуляции или при других серьезных проблемах, негативно влияющих на фертильность (гормональный дисбаланс, гипофизарные опухоли, болезни эндокринных желез, другое), об успешном зачатии речь не идет, разве что, с помощью ВРТ.
  • Частота занятий сексом — многие пары ошибаются, считая, что, чем чаще занимаешься сексом, тем быстрее и вероятнее наступит беременность. В действительности, при частой эякуляции у мужчины уменьшается количество спермы и ухудшается ее качество. Поэтому перед очередной попыткой партнер должен двое-трое суток отдохнуть для восстановления сперматогенеза. Но так же верно и то, что пары, занимающиеся сексом редко (раз в неделю и менее), уменьшают свои шансы родительство примерно в 10 раз.
  • Нужная поза — многие женщины «изощряются», становясь после секса то в позу «березки», то еще какую-то гимнастическую позицию, в желании удержать сперму внутри себя. Наилучшая поза для оплодотворения яйцеклетки индивидуальна и зависит от особенностей ст роения половых органов. В идеале, этот вопрос лучше обсудить со своим гинекологом.
  • Гигиена — мыльные растворы изменяют рН влагалища, что может негативно сказаться на жизнеспособности сперматозоидов. Рекомендуется не пользоваться гигиеническим средством после интимной близости, также не нужно спринцеваться.
Читайте также:  Анаэробное дыхание. Характеристика анаэробного дыхания.

Среди этих условий нет какого-то главного, только при совокупном «удачном» стечении обстоятельств оплодотворение яйцеклетки произойдет. А если самостоятельно не удается «поймать» овуляцию, то ее можно определить с помощью ультрасонографии, на ультразвуковом аппарате визуализируется созревание фолликула.

Процесс оплодотворения, управляемый гипоталамусом, проходит несколько этапов до формирования полноценного эмбриона:

  • Овуляция – процесс, при котором яйцеклетка покидает половую железу (яичник), в которой она образуется и после разрыва фолликула эвакуируется в фаллопиеву трубу (яйцевод), где и должно происходить слияние женкой и мужской гаметы, то есть, оплодотворение. Яйцеклетка выходит примерно за две недели до начала цикла, примерно, в середине цикла при условии, что цикл регулярный. Небольшое отклонение срока данного процесса считается нормальным.
  • Образование желтого тела – яйцеклетка покинула фолликул и преобразовалась во временную эндокринную железу – желтое тело, которая должна вырабатывать прогестерон (гормон беременности) и эстроген. Под воздействием прогестерона эндометрий (внутренний маточный слой) утолщается для успешного прикрепления к нему эмбриона. Это важнейшая стадия, от которой зависит, наступит ли вообще беременность.
  • Пенетрация – после встречи гамет, сперматозоид еще должен проникнуть в яйцеклетку, чтобы произошло оплодотворение. Для этого спермий «атакует» блестящую оболочку женской гаметы, чтобы ее разрушить. На головке спермия имеется гиалуронидаза, с помощью которой он разрушает лучистый венец. Есть научные данные, что один сперматозоид не сможет справиться с разрушением крепкой блестящей оболочки яйцеклетки. В этом процессе доминантному сперматозоиду, который совершит оплодотворение, помогают другие спермии.
  • Преодоление оболочки – для проникновения под оболочку яйцеклетки спермий использует акросому (пузырек с гиалуроновой кислотой), которая взаимодействует с лигандами (молекула, связанная с акцептором), имеющимися на блестящей оболочке. В месте контакта барьерная оболочка разрушается, куда и проникает сперматозоид.
  • Кортикальная реакция – «впустив» к себе один сперматозоид, яйцеклетка защищается от остальных с помощью ферментов, выделяемых во внешнюю среду. Благодаря этим ферментам блестящая оболочка приобретает непроницаемость и не пропускает сперматозоиды к яйцеклетке.
  • Образование зиготы – клетка, форма эмбриона, содержащая двойной хромосомный набор является результатом оплодотворения. Продолжительность стадии – 26–30 часов.

Стадии оплодотворения

Эмбрион проходит в своем развитии несколько стадий:

  • дробление — двигаясь по фаллопиевым трубам с помощью эпителиальных ресничек, зигота попадает в матку, где начинается митотическое деление, при котором увеличивается численность клеток зиготы (бластомеры), но уменьшаются их размеры. Деление может быть синхронным, когда клетки делятся одновременно и асинхронным. Бластомеры одинаковы, не связаны друг с другом, удерживаются блестящей оболочкой, в случае повреждения которой, эмбрион распадется на отдельные клетки или группы. В таких случаях изредка могут формироваться два или больше независимых идентичных эмбрионов, дающих начало развитию однояйцевых близнецов. Продолжительность процесса – до трех суток;
  • дифференциация — у эмбриона появляется эмбриобласт (внутренний слой, клеточная масса) и трофобласт (наружный слой), обеспечивающий контакт между организмом матери и зародышем;
  • морула — когда зигота прекращает деление, наступает стадия морулы – раннее развитие зародыша;
  • бластула — когда в зародыше появляется полость, пузырь, он становится бластулой – окончательная стадия деления плодного яйца;
  • гаструла (гаструляция) — у эмбриона образуются зародышевые пласты (листки) в виде эктодермы (наружного листка) и эндодермы (внутреннего листка);
  • нейрула — у зародыша формируется нервная пластинка, замыкающаяся в нервную трубку;
  • органогенез — завершающий этап процесса оплодотворения яйцеклетки, на котором образуются ткани и железы, впоследствии из них формируются органы и системы плода.

Как происходит имплантация эмбриона в эндометрий

Этапы имплантации

После оплодотворения яйцеклетки на 7–10 день наступает очередь важнейшего процесса – имплантации, если он не произойдет, то случится выкидыш еще до того, как факт беременности будет установлен. 

Для надежного закрепления в эндометрии, трофобласт выбрасывает своеобразные отростки с питательной жидкостью, которые погружает в маточный слой. К этому времени прогестерон уже подготовил эндометрий к внедрению бластоцисты: слой стал достаточно толстым, чтобы окружить имплантированный эмбрион со всех сторон.

В свою очередь трофобласт выделяет хорионический гонадотропин, стимулирующий желтое тело к продуцированию прогестерона и предотвращая наступление месячных.

 Если по каким-то причинам транспортировка зиготы в полость матки нарушена, то зародыш прикрепится в фаллопиевой трубе, то есть наступит внематочная беременность.

По религиозным и социальным представлениям после того, как сперматозоид оплодотворит яйцеклетку, начинается новая человеческая жизнь. Даже более 50% атеистов в России поддерживают данную версию, около 65% верующих, примерно 50% мужчин, 74% женщин.

Особенности процесса оплодотворения

Упрощенно схему оплодотворения яйцеклетки можно представить следующим образом. При естественном интимном контакте мужская семенная жидкость проникает во влагалище, среда которого в силу повышенного рН губительна для большинства сперматозоидов. Но наиболее жизнеспособные сперматозоиды попадают по цервикальному каналу в шейку, затем – в матку.

На этом пути спермии преодолевают еще одну преграду – шеечную слизь, которая при высокой вязкости и большом количестве может вовсе «перекрыть» дорогу мужским половым клеткам в матку, что зачастую становится причиной бесплодия (подробнее о причинах бесплодия читайте в этом материале — примеч. altravita-ivf.ru). Сперматозоидов, стремящихся оплодотворить яйцеклетку, должно быть не меньше 10 миллионов, тогда зачатие будет успешным.

Двигаясь против направления тока жидкости, сперматозоиды попадают в фаллопиевы трубы. Поскольку жидкость в трубах течет от яичника к матке, то спермии продвигаются от матки к половой железе. В трубе (в ампулярной части) уже находится яйцеклетка, вышедшая из фолликула, где и происходит оплодотворение, а именно, слияние ядер половых клеток мужчины и женщины.

На этом этапе закладывается геном будущего ребенка. В некоторых случаях половая клетка может быть оплодотворена несколькими спермиями (полиспермия), что, как правило, обусловливает нежизнеспособность зиготы.

Если процесса оплодотворения не происходит, то эндометрий (функциональный слой) отторгается и вместе с погибшей яйцеклеткой выводится наружу в виде менструации.

— Малахова Виктория Юрьевна

   Врач репродуктолог, акушер-гинеколог

При использовании ВРТ половые клетки и эмбрион проходят те же этапы развития, кроме непосредственно слияния двух гамет, которое осуществляется в лабораторных условиях. Эмбрион также развивается в пробирке в стерильных условиях, пока не достигнет стадии имплантации.

Этапы естественного оплодотворения

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector