Характеристика строения, размера, формы и функций сперматозоида (с фото). Как устроены сперматозоиды? Их особенности, строение, размеры и функции
Функции сперматозоида – это оплодотворение женской половой клетки для достижения долгожданной беременности. Чтобы понять, как происходит слияние гамет, нужно знать какое строение сперматозоида. Живчик несёт в себе генетическую информацию, которая передаётся будущему ребёнку.
Сегодня мы расскажем, сколько содержится клеток в общем объёме эякуляте. Какой состав, строение яйцеклетки и сперматозоида, чтобы понять, насколько они важны для организма женщины и мужчины.
Особенности строения сперматозоида
Из чего состоит и как выглядит живчик, можно рассмотрев его под микроскопом. Для этого нужно сдать спермограмму. Из исследования лаборант может понять состав эякулята, сколько гамет содержится в 1 мл, какие дефекты имеются в морфологии и структуре.
Строение :
Основной частью живчика является голова. В ней содержится ядро с набором хромосом в количестве 23 пары.
Из них 22 – маленькие по величине и 1 большая, которая и отвечает за будущий пол ребёнка. Х – девочка, Y – мальчик. Размеры головки составляют до 5 мкм.
Акросома (органоид). Содержит большое количество специальных ферментов, которые выбрасывает живчик во время приближения к женской клетке, и имеет размеры ядра.
Именно благодаря акросоме растворяется оболочка яйцеклетки, и спермий беспрепятственно проникает в цитоплазму.
Шейка. С помощью её происходит поворот и небольшой наклон головки. Средняя часть (тело) живчика. Осуществляется движение и прямолинейная траектория сперматозоида к цели. Размеры её 4,5 мкм.
Хвост. Содержит нервные окончания и мышечные фибриллы, которые помогают живчику набирать необходимую скорость при движении. Длина его равна 45 мкм.
Параметры мужской клетки можно рассмотреть лишь под микроскопом, но именно благодаря ей зарождается новая жизнь.
Определение размера сперматозоида происходит исследовательским путём под микроскопом лаборанта, и имеет такие параметры:
- Длина – 54-55 мкм;
- Ширина – 3,2-3,5 мкм;
- Высота – 2,2-2,5 мкм.
Характеристика функции живчика
Из анатомии, строение клетки подразумевает и то, что в 1 мл эякулята содержится до 120 млн. мужских гамет, а в 5 мл – до 600 млн. Когда они при выбросе семени попадают в кислотную среду влагалища, большая их часть «отсеивается» и остаются самые сильные и подвижные.
Преодолевая сложный путь к матке, добирается лишь сотня головастиков, но проникает всего один. Перед тем, как это сделать, он выделяет специальное вещество, которое разрушает стенку яйцеклетки, после чего свободно входит.
Спермий проникает головкой, хвост при этом остаётся снаружи, растворяясь через время, закрывая место вторжения для «конкурентов». Таким образом, шансов у других живчиков не остаётся.
Следующий этап — это слияние женской и мужской клеток, образовывая одну, она несёт в себе половые принадлежности будущего малыша. Сперматозоид, объединившись с ооцитом, в котором находятся женские гены, делится с ней своими.
Слившись, образуется отдельная элементарная структурная единица, которая содержит общее количество мужских и женских клеток – 46 хромосом.
Цикл сперматозоида
Можно сделать вывод. Если у женщины не произошла овуляция во время семяизвержения во влагалище, добравшись до матки сперматозоиды, могут «подождать» когда наступит нужный момент на протяжении целой недели. И только потом погибнуть, если овуляция задержалась.
Строение и состав яйцеклетки
Женскую клетку, как и сперматозоид можно рассмотреть под микроскопом, но она имеет внушительнее размеры, чем живчик и величина её составляет до 170 мкм. Женская половая клетка имеет шарообразный вид, она неподвижна, обладает большим количеством питательных веществ.
Они, в свою очередь, влияют на процесс синтеза белка. Дейтоплазма или желток, обеспечивает плод всеми элементами, которые необходимы в период его развития.
Снабжена яйцеклетка защитным слоем и покрыта лучистым венцом (corona radiata). Фолликулы, окружающие её, растут и размножаются по мере развития и на протяжении жизненного цикла, выделяя специальную жидкость.
Накапливаются и снабжают женскую гамету всеми необходимыми веществами. Оболочка выполняет несколько функций – защищает от потока спермиев внутрь и питает яйцеклетку.
Правильный процесс созревания половых клеток, даёт шанс на здоровое зачатие ребёнка. Поэтому нужно знать не только строение, состав и функции в организме этих важных клеток, но и вести здоровый образ жизни.
Вредные привычки, алкоголизм, наркомания и неправильное питание нарушает структуры гамет. Подписывайтесь на наш сайт. Будьте здоровы!
Яйцеклетка и сперматозоид необходимы для оплодотворения и зарождения новой жизни. Сегодня вы узнаете, чем они отличаются, когда и как происходит оплодотворение.
Зачатие ребёнка - это сложный процесс, слияние двух половых клеток после незащищенного полового акта, во время овуляции у женщины. Созревание яйцеклетки представляет собой разрыв фолликула и выход её в маточную трубу.
Наступает на 15 день менструального цикла, живёт сутки, когда достигает матки. Паре нужно точно знать, когда наступает овуляция. Необходимо измерять базальтовую температуру на протяжении 3-х месяцев. Там, где она растёт и достигает своего пика (37,1-37,2°C) и есть вероятность зачатия малыша.
Различия и сходства сперматозоида и яйцеклетки
Эти две важные репродуктивные клетки внешне разнятся друг от друга, но каждый выполняют свою роль. Яйцеклетка представляет собой самую большую клетку в организме женщины. Внешне похожа на маковое зёрнышко круглой формы, и не может передвигаться как сперматозоид.
Сперматозоид же напротив, маленькая половая клетка мужчины, которая быстро перемещается. Вид и строение головастика с большим хвостиком. Этот маленький живчик имеет набор хромосом и несёт в себе ДНК родителя, которые передаются будущему малышу.
Яйцеклетка выходит из ядра один раз в месяц, когда фолликул разрывается в момент овуляции. Гаметы вырабатываются мужским организмом ежедневно посредством сперматогенеза и способны оплодотворить не одну яйцеклетку.
Набор хромосом (23) - это единственное сходство между ними. На этом схожесть заканчивается.
Рассмотрим в таблице:
| Признак различия клеток | Яйцеклетка | Спермий |
| Размеры | 110-175 мкм | 50-70 мкм |
| Траектория движения | Не подвижна | Прямолинейное движение |
| Набор хромосом | У женщин X | У мужчин X Y |
| Развитие | На 15 день менструального цикла | Не прерывный сперматогенез |
| Возобновление | Отсутствует | Присутствует |
| Момент оплодотворения | Только в период овуляции | Постоянно |
| Длительность жизненного цикла | 1 день | До 5 дней |
| Количество | Одна | До 600 млн |
Как видно в таблице, размер их сильно разнится. Два живчика оплодотворить яйцеклетку не могут. А вот если в процессе овуляции созрела не одна, то соответственно и 2 сперматозоида их оплодотворит. В таком случае получаются разнояйцовые близнецы.
Процесс слияния двух клеток
Ежедневно при постоянной половой жизни в мужском организме вырабатывается около 600 млн сперматозоидов. Но лишь один способен оплодотворить зрелую яйцеклетку.
Чтоб добраться в матку живчику надо преодолеть маточные трубы, и примерно через пару часов и 20 см пути он на месте. Многие погибнут ещё во влагалище, некоторые в фаллопиевых трубах, а кто-то в матке.
Так как сперматозоид живёт до 5 дней, он может ждать встречу с яйцеклеткой в маточных трубах и матке. Самым важным моментом в зарождении новой жизни – это овуляция у женщины.
Созревшая яйцеклетка выходит из фолликула, выделяя особенные ферменты, начинает манить к себе сперматозоиды. Оболочка женской клетки становится мягкой и сквозь неё попадает самый подвижный и активный спермий.
Как зарождается новая жизнь
Оплодотворение – это волнующий и сложный физиологический процесс.
- Первый этап – это эякуляция мужчины и овуляция женщин.
- Второй – движение живчиков через влагалище в матку. На этом пути добираются не многие. Те, у которых нарушена морфология, малоподвижные и дефективные, погибают сразу в кислой среде влагалища.
- Третий этап – благодаря хвостику и быстрым прямолинейным движениям сперматозоиды двигаются сквозь шеечную слизь шейки и только самые активные попадают в неё.
- Четвёртый этап – проникнув в полость, направляется к фаллопиевым трубам. Жизнеспособность спермиев благодаря среде матки поддерживается в течение 5 дней, они могут оставаться активными, скоростными и готовыми к слиянию.
- Пятый этап – в это время происходит оплодотворение одним из живчиков.
С момента овуляции яйцеклетка живёт до 24ч, а сперматозоид в зависимости от среды примерно до 5 дней. Поэтому паре, которая планирует беременность необходимо знать, когда у женщины происходит овуляция.
Надо мерить на протяжении 3-4 месяцев базальтовую температуру. Когда термометр показывать более 37,1-37,2 °C ,значит наступил долгожданный момент. Надеемся, статья оказалась полезной для вас. Подписывайтесь на наш сайт. Узнавайте много новой информации.
Ее размер (без учета длины хвоста) намного меньше размера зиготы. Микроскопическое строение сперматозоида обусловлено необходимостью проходить относительно большое расстояние для достижения им яйцеклетки. Следует отметить, что эта клетка обладает наименьшим размером в сравнении со всеми человеческими клетками.
Строение сперматозоида
В состав гаметы входит головка, шейка, средняя часть (тело) и хвост. Передняя часть овальной головки содержит так называемую акросому. В ее состав входят ферменты, посредством которых происходит растворение оболочки яйцеклетки. За акросомой располагается ядро, которое содержит двадцать три мужские хромосомы. При оплодотворении они объединяются с двадцатью тремя женскими хромосомами, содержащимися в яйцеклетке. При этом оплодотворяющий сперматозоид приносит только Х или Y хромосому, определяя, таким образом, пол ребенка.
Шейка гаметы выполняет соединительную функцию между головкой и телом. Подвижность шейки дает возможность головке колебаться во время движения сперматозоида.
Тело клетки выполнено в виде осевой нити, которая состоит из митохондрий и микротрубочек.
Хвост продолжает среднюю часть (тело) и включает в себя микротрубочки, покрытые цитоплазмой.
Нормальное строение сперматозоида характерно для половины из всех, присутствующих в сперме. Следует отметить, что наличие дефектов не влияет на генетический материал гаметы. В данном случае дефектное строение сперматозоида может повлиять на его способность достичь яйцеклетки.
Выработка этих клеток происходит в извитых, покрытых сперматогенным эпителием канальцах яичек. Эти канальцы далее переходят в прямые канальцы. Они, в свою очередь, образуют придаток яичка. Сперматозоид должен пройти все канальцы. Таким образом, происходит его полное созревание. переходит в проток, который идет по и попадает в брюшную полость. При этом проток впадает в семенные пузырьки, расположенные сзади мочевого пузыря. В происходит скопление сперматозоидов и их смешивание с секретом их стенок. В состав секрета входят необходимые питательные вещества, которые способствуют продвижению сперматозоидов к яйцеклетке. По семявыбрасывающим протокам мужские половые клетки из семенных пузырьков входят в предстательную железу. Здесь они смешиваются с ее секретом. Химические соединения и питательные вещества создают для сперматозоидов щелочную среду. В результате получается взвесь, которая называется спермой. При наступлении мужской эякуляции она попадает в мочеиспускательный канал из а затем с силой выбрасывается из организма.
Нормальным считается объем эякулята в пределах трех-пяти миллилитров, при этом количество сперматозоидов на один миллилитр спермы должно составлять не менее двадцати миллионов. При нормальном состоянии половых органов, у мужчины должна отсутствовать агрегация сперматозоидов (области большого скопления). Иногда такие участки можно определить визуально - их отличает большая белизна и плотность.
В момент эякуляции на шейку женской матки попадает огромное количество сперматозоидов. Однако только лишь половина из них оказывается способна пройти в канале маточной шейки. Из этой половины сперматозоидов, в свою очередь, только небольшая часть способна достичь устья труб матки. При этом яйцеклетка располагается в одной трубе матки. В результате на пути к яйцеклетке остается еще меньше сперматозоидов, из которых не все попадают в маточную трубу. Таким образом, яйцеклетки могут достичь только порядка двухсот мужских клеток.
Как долго живут сперматозоиды
В течение нескольких часов оставшиеся во влагалище гаметы уничтожает кислая среда В шейке матки сперматозоид может прожить от трех до пяти дней (иногда дольше), в зависимости от количества цервикальной слизи.
Строение сперматозоида: 1 - «головка»; 2 - «шейка»; 3 - средняя часть; 4 - жгутик; 5 - акросома; 6 - ядро; 7 - центриоли; 8 - митохондрии.
Сперматозоид млекопитающих имеет форму длинной нити. Длина сперматозоида человека 50–60 мкм. В строении сперматозоида можно выделить «головку», «шейку», промежуточный отдел и хвостик. В головке находится ядро и акросома. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом. Акросома - мембранный органоид, содержащий ферменты, используемые для растворения оболочек яйцеклетки. В шейке расположены две центриоли, в промежуточном отделе - митохондрии. Хвостик представлен одним, у некоторых видов - двумя и более жгутиками. Жгутик является органоидом движения и сходен по строению со жгутиками и ресничками простейших. Для движения жгутиков используется энергия макроэргических связей АТФ, синтез АТФ происходит в митохондриях.
Сперматозоид открыт в 1677 году А. Левенгуком.
Именно ядро несет в себе генетический отцовский материал. Головка, в которой располагается ядро, спереди оснащена акросомой, которая помогает сперматозоиду проникнуть в женскую половую клетку. Шейка и тело сперматозоида состоит из митохондрий и спиральных нитей, которые обеспечивают активность движения мужской половой клетки.
Подвижность сперматозоида самая основная его качественная характеристика. Подвижность обеспечивает хвост сперматозоида за счет совершения однотипных ударов. Высокая подвижность сперматозоида может играть более значительную роль, чем их количество в семенной жидкости. Если в сперме подвижными являются приблизительно только сорок процентов сперматозоидов, то это говорит о патологии, в таком случае шансы на оплодотворение яйцеклетки значительно уменьшаются.
В настоящее время в медицине существует такой термин как астенозооспермия, что представляет собой уменьшение количества подвижных сперматозоидов и снижение их скорости движения в семенной жидкости. Причины, по которым у некоторых людей возникает данная патология, до сих пор полностью не известны. Часто это явление может быть спровоцировано наличием в сперме различных бактерий или инфекцией плазмы спермы. Не редко астенозооспермия является причиной бесплодия у мужчин или же врожденных патологий плода.
Иногда случается так, что в эякуляте возможно вообще отсутствие сперматозоидов, а вместо них наличие других клеток сперматогенеза, это явление носит название азооспермии. Чаще всего причинами этой патологии являются врожденные нарушения. Иногда азооспермия может так же стать последствием влияния на организм токсических сильных препаратов, таких как алкоголь, химические препараты, радиация.
Если же сперма характерна полной неподвижностью сперматозоидов, то это может говорить о таких патологиях как акиноспермия или некроспермия. Акиноспермия говорит о том, что в сперме присутствуют живые сперматозоиды, которые полностью неподвижны и не способны к оплодотворению яйцеклетки. Часто такое нарушение может быть вызвано различными заболеваниями половых желез. Некроспермия в свою очередь характеризуется наличием в сперме нежизнеспособных сперматозоидов. Некроспермию разделяют на обратимую и необратимую. В случае обратимой некроспермии или как ее еще называют ложной, жизнедеятельность сперматозоидов удается восстановить. Если же выявлена необратимая некроспермия, лечение произвести невозможно, причины ее возникновения до сих пор неизвестны.
Срок жизни сперматозоида при попадании его во влагалище обычно достигает 2- 2,5 часов. Если сперматозоид проник в шейку матки, то этот срок увеличивается до 48 часов. Каждый сперматозоид несет в себе Y- или X- хромосому, которые и определяют в последствии при оплодотворении яйцеклетки будущий пол ребенка. В основном женскую половую клетку может оплодотворить только один сперматозоид. При этом если в оплодотворении будет участвовать сперматозоид, который несет в себе Y- хромосому, то это определят пол ребенка как мужской, при наличии у сперматозоида X- хромосомы пол ребенка будет женским.
О мужских половых клетках – сперматозоидах, не так много знают даже сами мужчины. А ведь информация о том, как устроены и функционируют эти клетки может быть весьма полезной, особенно для тех, кто планирует зачатие малыша и заботится о своем репродуктивном здоровье. В этом материале мы постараемся как можно подробнее рассказать о спермиях и о том, как поддерживать здоровье мужчины в надлежащей форме.
Что это такое?
Сперматозоид – это половая клетка мужского организма (гамета). Название клетки происходит от трех древнегреческих слов, означающих «семя», «жизнь», «вид». По сути, в названии и кроется ответ на вопрос о главной функции этих маленьких и очень подвижных клеток. Это размножение, продолжение рода. Спермии зарождаются, зреют и выходят наружу только для того, чтобы оплодотворить женскую яйцеклетку, передать ей свой генетический материал, который вместе с женским станет базовым и определяющим генетическим набором для будущего малыша. Из оплодотворенной яйцеклетки разовьется новый организм – зародыш, эмбрион, а позднее плод.
Если внимательно посмотреть на спермий в микроскоп, станет понятно, что он сам по себе отражает важные и длительные эволюционные процессы. По своей структуре он напоминает общего предка всех живых организмов и грибов – одноклеточное ядерное создание, способное к перемещению за счет хвостика-жгутика. Когда-то давно именно такое существо дало начало жизни в современном ее понимании.
Впервые о существовании особых подвижных клеток человечество узнало в 1677 году благодаря стараниям известного ученого Антони ван Левенгука, который изобрел микроскоп. Он поделился изобретением с товарищем – студентом-медиком Иоганном Гамом, а тот, рассматривая в чудо-устройство все, что попадалось под руку, наткнулся на странные живые клетки в собственном эякуляте. Он поделился этим открытием с Левенгуком, который первым из людей детально изучил и описал «семенных зверьков» (именно такое название он дал сперматозоидам).
Антони ван Левенгук
Если у женщины, способной к зачатию, каждый месяц образуется только одна (редко – две) гаметы, то у мужчины их несколько десятков миллионов, вырабатываются они постоянно. Мужчина благодаря этим клеткам фертилен каждый день, женщина же может зачать только в строго определенные дни менструального цикла.
Характеристики
Поскольку у спермия есть четко обозначенная специализация, устроен он так, чтобы максимально точно и быстро выполнять возложенные на него природой обязанности. Выглядит клетка как головастик, плывущий головкой вперед. Сперматозоиду предстоит преодолеть женские половые пути, и это «путешествие» будет не быстрым и не легким. Когда мужская клетка добирается до яйцеклетки, с помощью головки заостренной формы ему нужно сделать брешь в плотных оболочках ооцита и проникнуть внутрь. Яйцеклетки достигают миллионы клеток, но оплодотворить ее должен только один представитель этой многочисленной «армии».
После оплодотворения спермий отдает яйцеклетке ДНК – набор мужчины, который сливается с набором женской клетки. Так зарождается новая, уникальная, неповторимая жизнь, аналогов которой на планете нет. С момента зачатия сперматозоид определяет, какого пола ребенок через 9 месяцев появится на свет. Виды сперматозоидов включают в себя два типа клеток – несущие половую хромосому Х и несущие хромосому Y. Если яйцеклетка оплодотворена спермием Х, рождается девочка, если же первым успевает гамета Y, родится мальчик, наследник.
В момент зачатия в результате слияния ДНК матери и отца с первых же минут определяется, какого цвета будут у ребенка волосы и глаза, какого роста он будет, где будут расположены родинки и веснушки, какими талантами и способностями малыш будет обладать, какими врожденными недугами может страдать. Как минимум половину этой информации несет в себе сперматозоид.
Размер спермия очень маленький. Эта клетка по праву считается самой мелкой в организме, если учитывать размер только одной головки и не брать в расчет хвостик. В длину сперматозоид в среднем равен 55 мкм, причем около 45 мкм (то есть большая часть длины) – это хвостик. Природа создала мужскую гамету такой маленькой не случайно – мелкие размеры способствуют большей подвижности. Когда клетка созревает, сам организм мужчины не допускает, чтобы хоть одна из гамет выросла больше, чем нужно. Особые процессы искусственно подавляют рост клетки – ядро уплотняется, лишняя цитоплазма выбрасывается наружу в виде цитоплазматической капли, внутри не остается ничего лишнего – только самое необходимое.
Схема строения сперматозоида, несмотря на кажущуюся сложность, довольно проста и понятна. Гамета состоит из трех основных частей – головки, средней части и жгутика-хвоста.
Головка – округлая часть в форме эллипсоида с небольшими «вмятинками» по бокам. Они делают головку похожей на ложку. В головке располагается наиважнейшая часть спермия – ядро, несущее одинарный набор хромосом. Во время зачатия два одинарных набора (сперматозоиды и яйцеклетки) составят полноценный диплоидный набор, который будет нести информацию как о матери, так и об отце. Так формируется набор аутосом и половой хромосомы плода.
В составе головки находится и акросома – специальный пузырек, наполненный ферментами. Эти ферменты сперматозоиду пригодятся на самом финише пути, чтобы растворить оболочки женской половой клетки. Более 15 видов ферментов, которые входят в эту «боевую» смесь, выйдут наружу только тогда, когда сперматозоид столкнется головкой с яйцеклеткой.
В головке также находится место своеобразному аналогу центра управления полетом – центросоме. Это центр, регулирующий работу микротрубочек, отвечающих за движение хвостика.
Средняя часть – это перешеек, соединяющий головку и хвост. Через среднюю часть тянется сеть микротрубочек. Но хвостик ни за что не стал бы двигаться, если бы в средней части не было специальных митохондрий, которые вырабатывают АТФ и этот уникальный природный источник энергии позволяет хвостику двигаться.
Хвостик – это самая длинная и самая тонкая часть половой клетки мужчины. Состоит он из фибрилл. Форма хвостика может быть различной и это в конечном итоге определяет его подвижность, быстроту реакции на кислотность и скорость движения.
Некоторые источники добавляют к стандартному строению клетки еще одну часть – шейку. Подразумевается, что это небольшое сужение расположено между средней частью и головкой и представляет собой «крепление» между ними.
Выработка и созревание
Сперматозоиды у детей мужского пола не образуются. И в этом главная отличительная особенность мужских половых клеток от женских. Девочка рождается с большим запасом незрелых яйцеклеток в фолликулах, которые начинают созревать в подростковом возрасте, когда стартуют регулярные менструации. У маленьких мальчиков запаса сперматозоидов нет. Половые клетки впервые появляются в пубертатном периоде и вырабатываются затем на протяжении всей жизни мужчины.
Жизненный цикл спермия длится около 80-90 дней. За это время клетки успевают зародиться, пройти стадию оформления и созревания. Если не происходит эякуляции на протяжении трех месяцев, взрослые клетки погибают, им на смену приходят молодые. Таким образом, в составе спермы при семяизвержении всегда присутствуют и живые, и мертвые спермии.
Вырабатываются клетки в половых железах – яичках, расположенных в мошонке. До поры (до оргазма) «хранятся сперматозоиды» в придатках яичка, и только в момент эякуляции они смешиваются с семенной жидкостью и выходят наружу. Все время, пока спермии томятся в ожидании своего часа, они совершенно неподвижны. Активность они приобретают при смешении с семенной жидкостью за счет реакции с секретом простаты. Численность сперматозоидов невероятно велика – в одном миллилитре эякулята их более 20 миллионов у здорового мужчины.
Процесс зарождения и созревания сперматозоидов называется сперматогенезом. Планирующим беременность парам обязательно нужно учитывать длительность этого периода (около 90 суток) при прохождении лечения для повышения фертильности.
Какие бы замечательные и эффективные препараты для улучшения качества спермы ни принимал мужчина, первых результатов следует ожидать не ранее, чем через три месяца, когда завершится процесс обновления состава спермы.
Негативные факторы, воздействующие на мужчину в процессе сперматогенеза, могут привести к увеличению количества незрелых, мутировавших клеток, которые неспособны к оплодотворению, а если и способны, то могут «доставить» в яйцеклетку неполноценный генетический материал, что приведет к формированию пороков развития малыша хромосомного толка, к выкидышу, замиранию беременности, рождению ребенка с генетическими аномалиями.
К таким факторам относят нарушение температурного режима – перегревание мошонки, ношение мужчиной тесного нижнего белья, воздействие токсичных веществ и радиации. У мужчин в врожденными пороками развития половой системы (аномалии придатков яичек, отсутствие одного яичка, пороки семявыводящих путей) может также быть нарушена одна из стадий сперматогенеза или все они в комплексе.
Движение и подвижность
Способность двигаться у спермия приобретается за счет наличия хвостика-жгутика. По время движения хвостик интенсивно вращается вокруг своей оси, придавая гамете нужное ускорение. Движется клетка со скорость 0,1 мм в секунду или 30 сантиметров в час. Это невиданная скорость для таких маленьких клеток, именно она позволяет им избежать гибели в кислой среде влагалища и добраться до ампулярной части фаллопиевой трубы (именно там находится вышедшая из фолликула и готовая к оплодотворению яйцеклетка).
Движение начинается за доли секунд до оргазма. Малоподвижные и пока неактивные спермии, вяло ворочая по инерции хвостиками, направляются по семявыводящим путям, подталкиваемые сокращением мышц семенных канальцев, семявыносящего протока. Происходит семяизвержение, в ходе которого пассивные спермии получают солидную дозу сока простаты. Это их заметно бодрит.
А дальше начинается сражение за первенство. Плыть маленьким, но очень упрямым сперматозоидам приходится против течения. Семенная жидкость стремится к выходу из влагалища, а крошечные клетки – по половым путям выше. Куда плыть, каждый спермий «знает» на генетическом уровне. Акросома в головке очень чувствительна к кислотности и «направляет» всю клетку туда, где кислотность ниже, то есть из влагалища в матку, а оттуда в фаллопиевы трубы.
Семенная жидкость помогает только на начальном этапе – она немного снижает кислотность внутри женского влагалища, затем она попросту вытекает, исчерпав свои возможности. Часть гамет погибает еще на старте, часть – при прохождении влагалища, часть – при прохождении цервикального канала шейки матки. До яйцеклетки добирается лишь незначительный процент «пловцов». Обычно это самые сильные, здоровые и подвижные клетки, слабые «сходят с дистанции» раньше.
Чтобы зачатие все-таки состоялось, из общего количества клеток, попавших после семяизвержения во влагалище, до ампулярной части фаллопиевой трубы должно добраться не менее 10 тысяч спермиев. Все они дружно атакуют яйцеклетку, активируя ферменты акросомы. Тот, кто первым сделает брешь в защитной оболочке женской клетки, с большой долей вероятности и оплодотворит ее. Сразу после этого оболочки становятся непроницаемыми для остальных «соискателей» и они через несколько дней погибают.
Ученые выяснили, что в ходе движения сперматозоиды способны на настоящие чудеса, объяснить которые с точки зрения науки пока не удается. Так, мужские гаметы могут не только пробиваться против течения, но и преодолевать препятствия, а также заниматься активным поиском. До сих пор неясно, каким именно образом сперматозоиды находят яйцеклетку в широкой части маточной трубы, но они никогда не используют метод хаотичного брожения (авось, попадется яйцеклетка), все спермии четко плывут только туда, где она расположена, безошибочно определяя направление (правая или левая труба), место дислокации клетки в ампулярной части трубы, а также ее готовность к зачатию.
При патологических формах гамет, если у сперматозоида нарушена структура головки, хвостика, имеется сразу два или три хвостика, клетка не сможет полноценно двигаться, она будет кружиться на месте, пока ее не убьет кислотность во влагалище, или поплывет зигзагами, или же вообще отправится вместе с семенной жидкостью в обратном направлении – к выходу из влагалища.
Жизнеспособность
В организме «хозяина» незрелые гаметы живут около 90 суток. Зрелые клетки способны сохранять свою активность 25-30 суток. После того, как половой акт состоялся и сперматозоиды попали в новую для себя среду, срок их жизни будет зависеть непосредственно от того, куда они попали.
На открытом воздухе спермии погибают при температуре выше и ниже комнатной за 15-20 минут. Если нет непосредственного воздействия солнечного света, а температура является комнатной, клетки могут прожить до 45 минут. Если клетки попали на одежду или белье, то они могут сохранять активность дольше – до полутора часов. Поэтому предохраняющимся методом прерванного полового сношения обязательно нужно учитывать, что забеременеть вполне реально, занеся спермии на половые органы руками с испачканной спермой одежды.
На теле женщины или на половом члене мужчины сперматозоиды могут сохранять свою жизнеспособность до 2-3 часов. Эта среда для них более благоприятна. Во влагалище кислотность убивает спермии за 1,5-2 часа. Те, кто успели уплыть из этого опасного места, имеют шансы продержаться несколько дней. В матке среда наиболее благоприятна. В ней спермии могут жить до 3-4 суток, как и в широкой части фаллопиевой трубы.
Именно поэтому благоприятными для зачатия днями считаются 3-4 дня до овуляции и сутки после нее. Сперматозоиды вполне могут дождаться выхода яйцеклетки уже на «месте». Оплодотворение же всегда возможно исключительно в день овуляции.
Калькулятор расчета овуляции
Длительность цикла
Длительность менструации
- Менструация
- Овуляция
- Высокая вероятность зачатия
Укажите первый день последней менструации
Если сперматозоид попадает в воду, например, при соитии в ванной, предполагать наступления беременности не стоит, поскольку в водной среде мужская гамета погибает за 4 минуты в составе спермы вместе с жидкостью, а если в воду поместить отдельно взятый сперматозоид, то он погибнет за 15 секунд. Теоретически возможность забеременеть есть, но только при условии, что на объем стандартной ванны в воду будет вылито несколько литров спермы. Если в сперму капнуть «Мирамистин », клетки погибнут мгновеннно.
В презервативе спермии живут около часа, если был использован презерватив медицинский, полностью лишенный всех смазок и добавок. Если же пара пользовалась обычным презервативом из супермаркета или аптеки, то спермицидные смазки, широко применяющиеся производителями средств контрацепции, не оставят гаметам ни единого шанса. В таком презервативе полная гибель всех живых сперматозоидов наступает за 4-5 минут.
Существует теория, что разные виды гамет обладают разными характеристиками и способностью к долгой и продуктивной жизни. В частности, сперматозоиды – носители Х-хромосомы, от которой происходит зачатие девочек, согласно этой теории, менее подвижны, но дольше живут. Именно поэтому желающим родить девочку рекомендуются половые сношения за 2-3 дня до овуляции, чтобы к моменту выхода яйцеклетки из фолликула, в воронке маточной трубы остались живыми только эти Х-сперматозоиды.
Спермиям – носителям Y-хромосомы теория приписывает иные свойства – быстроту, высокую подвижность, но, увы, небольшой срок жизни. Тем, кто мечтает о сыне, рекомендуется производить половой акт в день овуляции, в крайнем случае – за сутки до или после нее.
На самом деле, медицина не располагает доказательствами этой теории. Изучение разных видов сперматозоидов не подтвердило эту теорию, тесты жизнеспособности не показали разницы между Х и Y- спермиями. И те, и другие имеют одинаковую скорость движения, и те, и другие живут и погибают не из-за наличия хромосомных отличий, а под воздействием окружающей среды. Поэтому планирование пола по овуляции видится весьма сомнительным занятием, и многочисленные форумы, на которых женщины обсуждают эффективность такого планирования, – тому самое наглядное подтверждение.
Зато жизнеспособность сперматозоидов играет огромную роль в вероятности зачатия. Чем более живучими являются половые клетки мужчины, тем больше шансов на то, что беременность наступит быстро.
Выяснить, насколько гаметы приспособлены к противостоянию внешних сред, насколько они жизнеспособны и подвижны, можно, сдав простой и информативный анализ – спермограмму.
Нормы и патологические изменения
Спермограмма (анализ спермы) дает ответ на многие вопросы, касающиеся причин семейного бесплодия, ведь в 40% случаев отсутствие зачатия происходит по причине нарушений качества или количества сперматозоидов у мужчины. Исследование проводится микроскопическими методами, подсчеты эти довольно точны, поскольку их проводят с применением специальных счетных камер и сперманализаторов.
В норме у здорового мужчины общий объем эякулята должен быть не менее 1,5-2 мл. Если он меньше, ставится диагноз «олигоспермия», если же сперма отсутствует при оргазме совсем, мужчине диагностируется аспермия. Концентрация сперматозоидов в 1 миллилитре семенной жидкости в норме составляет 15-20 миллионов клеток. Если их количество ниже, ставится диагноз «олигозооспермия». Если в семенной жидкости не удалось найти сперматозоидов вообще, диагноз звучит иначе – «азооспермия».
Подвижность спермиев легла в основу деления сперматозоидов на четыре группы: активно-подвижные (группа А), подвижные (группа В), малоподвижные (группа С) и неподвижные (группа D). Мужчина считается репродуктивно здоровым и способным к естественному зачатию, если в его эякуляте присутствует не менее 40% спермиев группы А и В в общей сложности. Если же слабые, вялые и неподвижные вообще половые клетки преобладают с большим преимуществом, мужчине ставят диагноз – «тератозооспермия». При полной неподвижности диагностируется акиноспермия.
Нормальные показали спермограммы подразумевают наличие в эякуляте не менее 58% жизнеспособных сперматозоидов. Если живых сперматозоидов нет, ставят диагноз «некроспермия». Особое внимание уделяется морфологическим формам. Под этим понятием подразумевается определение содержания идеальных по своей структуре сперматозоидов.
Идеальным или эталонным считается такой сперматозоид, у которого все характеристики строения (головка, шейка, средняя часть и хвостик) по форме, размеру, внешнему виду полностью соответствуют стандартам. Отсеиваются все «живчики», у которых есть хотя бы одно отклонение. Увеличенная или уменьшенная головка, деформация ее форм, наличие одновременно двух головок, утончение или утолщение средней части, укорочение или деформация хвостика, его загибы и заломы, наличие двух и более хвостиков – все это патологические формы.
Для нормального естественного зачатия необходимо, чтобы в эякуляте было не менее 4% эталонных гамет.
Клетки с патологиями головки повышают риски рождения ребенка с хромосомными патологиями в и целом снижают фертильность мужчины. Гаметы с патологиями хвостика отличаются нарушением подвижности и зачатие во многих случаях становится невозможным. При обнаружении большого количества патологических, мутировавших клеток ставится диагноз «тератозооспермия».
Бывают и другие патологии, связанные с наличием в эякуляте того, чего там быть в норме не должно – гноя и крови (пиосмермия и гемоспермия). Все перечисленные нарушения являются распространенными факторами мужского бесплодия.
Развиваются нарушения по ряду причин – от генетических врожденных аномалий строения органов репродуктивной системы до травм пениса и мошонки, которые мужчина мог получить в драке или в результате несчастного случая. Довольно часто нарушения в структуре и функциях сперматозоидов развиваются из-за неблагоприятной экологической обстановки в местности, где проживает мужчина, из-за работы на вредном производстве или из-за систематического контакта с токсичными веществами. Распространенные причины – лишний вес мужчины и нарушение его обмена веществ, гормональные сбои, пристрастие к алкоголю, никотину, наркотикам.
Пагубно на здоровье и функциях сперматозоидов сказываются постоянный стресс, недосыпание и работа в ночную смену, сидячий образ жизни и неправильное питание, перенесенные венерические заболевания и половые инфекции, особенно если они не было пролечены вовремя, а также воспалительные заболевания, такие, как простатит.
В большинстве своем нарушения состава спермы удается вылечить и фертильность мужчины возвращается. Лечение не приносит результата только при врожденном, обусловленном на генетическом уровне мужском бесплодии.
Во всех остальных случаях соблюдение рекомендаций и назначений врача помогает за 1-2 цикла сперматогенеза (за 3-6 календарных месяцев) увеличить число активных и подвижных гамет, увеличить количество эякулята, увеличить количество морфологически идеальных, эталонных половых клеток.
Как улучшить состав спермы?
Для лечения всех видов мужского бесплодия, связанных с неудовлетворительным качеством сперматозоидов, применимы общие стандарты. Конечно, многое зависит от истинной причины патологии. Если она кроется в воспалении или инфекции, сначала представителю сильного пола предстоит пройти курс лечения антибиотиками или противовоспалительными препаратами. Если причина в варикоцеле, сначала делают хирургическую операцию по устранению варикозного расширения сосудов мошонки.
Но в большинстве случаев именно универсальные рекомендации позволяют мужчине достаточно быстро повысить показатели спермограммы, улучшить качество спермы в целом и сперматозоидов в частности. В первую очередь, мужчине придется поработать над собственным образом жизни и провести соответствующую коррекцию.
Мошонку никогда ни при каких условиях нельзя перегревать! Природа предусмотрела для гамет самые оптимальные температурные условия, разместив мошонку за пределами организма, чтобы она охлаждалась. Если мужчина – заядлый поклонник бани или любит часто бывать в сауне, у него повышается риск развития патологий спермы. Это же касается и автомобилистов, которые ежедневно в холодное время года включают электроподогрев автомобильных сидений. Чтобы улучшить репродуктивное здоровье, следует отказаться от перегрева и носить удобное и просторное нижнее белье – тугие плавки, стринги, узкие брюки не только нарушают теплоотдачу, но и ухудшают кровоснабжение половых органов и органов малого таза.
Стресс разрушает сперматозоиды. Когда мужчина находится в состоянии постоянного нервного напряжения, у него меняется гормональный фон – гормоны стресса подавляют выработку тестостерона, необходимого для созревания молодых незрелых сперматозоидов. В результате количество здоровых и зрелых спермий снижается, повышается количество незрелых и неподвижных, мертвых клеток.
Решение мучающих мужчину проблем, помощь психолога и психотерапевта, смена работы и места жительства, а порой и сексуальной партнерши обычно сказывает благотворно, и уже через три месяца состав эякулята значительно улучшается.
От вредных привычек следует отказаться. Алкоголь, никотин и все виды наркотических веществ не только снижают характеристики гамет, но и приводят к их мутациям. Именно поэтому у пьющих мужчин и мужчин, имеющих проблемы с наркотиками, редко рождаются здоровые дети. Отказаться от вредных привычек лучше всего заблаговременно, как минимум за полгода, чтобы 1-2 цикла нормального сперматогенеза смогли исправить «ошибки» своего хозяина.
Желательно приступать к планированию после контрольной спермограммы, чтобы убедиться, что морфология гамет удовлетворительная.
Во всем нужна мера. Это касается в первую очередь работы, спорта и питания. Ударный труд по 26 часов в сутки пользу не принесет, поэтому для мужчины, нуждающегося в восстановлении здоровья и характеристик спермы, важен ночной сон длительностью не менее 8-9 часов. Именно по ночам в организме вырабатываются многие гормоны и ферменты. Лишенный ночного сна мужчина довольно быстро рискует стать бесплодным. Не стоит ударно заниматься тяжелой физической работой, на износ трудиться в спортзале. Любые чрезмерные физические нагрузки пагубно отражаются на состоянии сперматозоидов.
Питание для коррекции нарушения репродуктивного здоровья мужчины строится на принципах правильного питания. Оно должно быть сбалансированным, регулярным. На столе у мужчины, который мечтает о счастливом отцовстве, обязательно должны быть молоко, мясо, яйца, рыба, творог, масло, зелень, овощи и фрукты. Ради будущего ребенка на время стоит отказаться от вегетарианства, если мужчина придерживается такого мировоззрения. Фаст-фуд вообще опасен, поскольку содержит огромное количество красителей, усилителей вкуса и концентратов, которые разрушают структуру половых клеток. Если есть проблемы с весом, обязательно нужно заняться его коррекцией.
С медикаментами нужно быть осторожнее. Даже самая обычная «аскорбинка» может вызвать передозировку, что уж говорить о серьезных препаратах. Мужчинам следует принимать медикаменты только тогда, когда на этом настаивает врач. Самовольное лечение головной и зубной боли таблетками, температуры и кашля может привести к той или иной форме бесплодия. Наиболее опасны для мужских гамет антибиотики, гормональные средства (в том числе и анаболические стероиды, которые некоторые мужчины принимают для поддержания лучшей спортивной физической формы), противосудорожные, обезболивающие и психотропные лекарства. Подготовка к зачатию желательна через 3 месяца после курса лечения.
Половая жизнь должна быть размеренной. Это означает, что воздержание, как и частые сексуальные контакты, сказываются на свойствах спермы. Редкие половые контакты – верный путь к снижению количества живых сперматозоидов, увеличению вязкости эякулята, снижению подвижности гамет. Частый секс может привести к разжижению эякулята, уменьшению в нем концентрации сперматозоидов вообще и живых и активных гамет в частности.
Принимайте витамины и добавки. Специальные витаминные комплексы для мужчин и биологические добавки («Спермактив», «Профертил», «Виардо» и другие) помогут нормализовать процессы сперматогенеза на тонком клеточном и биохимическом уровне. Курсы лечения обычно длительные – от 3 до 6 месяцев.
- Не стоит недооценивать спермии. Если все клетки, входящие в состав эякулята после одного стандартного полового акта, поставить друг за другом в прямую линию, получится отрезок длиной 9 километров 600 метров!
- Мертвая гамета вполне может привести к рождению живого ребенка. Если у мужчины мертвы все половые клетки, в лабораторных условиях есть возможность получить ценное ДНК из головки погибшей клетки и спровоцировать оплодотворение под микроскопом. Главное, чтобы генетический набор был полноценным.
- Женщина теряет способность к зачатию с наступлением климакса. У мужчины «фабрика гамет» работает всю жизнь. Даже пожилой мужчина может стать папой.
- Одно яичко вполне может обеспечить мужчине репродуктивное здоровье. Если второе утрачено в результате травмы или отсутствует с рождения, второе начинает производить большее количество половых клеток.
