Движение сперматозоидов человека
Сперматозоид человека движется при помощи жгутика. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У женщины приблизительно через 1--2 часа после коитуса с эякуляцией первые сперматозоиды достигают ампулярной части фаллопиевой трубы (той части, где происходит оплодотворение).
В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счет перистальтических сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счет воздействия на них ферментов простатического сока.
Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см (цервикальный канал -- около 2 см, полость матки -- около 5 см, фаллопиева труба -- около 12 см).
Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая pH окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; pH влагалища около 6,0 , pH шейки матки около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь шейки матки и погибает во влагалище (по критериям ВОЗ, используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остается живых сперматозоидов). Прохождение канала шейки матки является для сперматозоидов сложным, из-за наличия в нём цервикальной слизи. После прохождения шейки матки сперматозоиды оказываются в матке, среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды до 3-х дней). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «капацитация». Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды имеют отрицательный реотаксис, то есть стремление двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также перистальтические сокращения мышечной стенки трубы. Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы -- так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворение. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы. Каким образом сперматозоид человека разыскивает яйцеклетку в воронке фаллопиевой трубы, остаётся неясным. Существуют предположения о наличии у сперматозоидов человека хемотаксиса -- движения по направлению к неким веществам, выделяемым яйцеклеткой, либо фолликулярными клетками, её окружающими. Несмотря на то, что хемотаксис присущ сперматозоидам многих водных организмов с наружным оплодотворением, у сперматозоидов человека и млекопитающих животных его наличие пока не доказано.
Продолжительность жизни сперматозоидов человека
После периода созревания, составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. В шейке матки, матке и фаллопиевых трубах сперматозоиды остаются живыми до 6 суток.
Сперматозоиды в растительном мире
В большинстве случаев сперматозоиды растений очень мелкие; исключение -- сперматозоиды саговников: у некоторых видов они видны невооружённым глазом, достигая в диаметре 0,3 мм. Ядро у сперматозоидов растений обычно крупное, с небольшим количеством цитоплазмы. Сперматозоиды растений также называют антерозоидами. Орган растений, в котором образуются сперматозоиды, называется антеридием.
Способность воспроизведения потомства ученые называют латинским словом «фертильность» (fertilis означает «плодородный, плодоносный»). Для осуществления этого процесса требуются некоторые условия. Если хотя бы одно звено в этой цепочке выпадает, беременность или не наступает, или возникает врожденная патология плода. Необходимыми условиями для наступления беременности являются:
1) созревание фолликула в яичнике, разрыв его, выход яйцеклетки (овуляция) и образование на месте фолликула желтого тела 1;
2) способность сперматозоидов проникнуть в матку, маточные трубы и оплодотворить яйцеклетку;
3) свободное прохождение яйцеклетки и эмбриона по маточной трубе в полость матки;
4) готовность матки имплантировать (вживить) в себя эмбрион.
Благоприятное стечение вышеуказанных обстоятельств при полном здоровье супругов, при регулярной половой жизни в одном менструальном цикле способствует возникновению беременности приблизительно в 20% случаев.
А теперь - более подробно о «механизме зачатия» на разных его этапах.
Яйцеклетка. «Запас» яйцеклеток определен уже при рождении девочки; он составляет около 400 тысяч. В течение одного менструального цикла (от первого дня одной менструации до первого дня следующей) в одном из яичников, как правило, созревает одна яйцеклетка.
После выхода яйцеклетки из яичника (овуляции), который происходит примерно на 14-й день менструального цикла, в яичнике образуется желтое тело. Оно выделяет гормоны (гестагены), подготавливающие матку к приему зародыша, а в случае наступления беременности - сохраняющие беременность. Особенно велика роль гестагенов в первом триместре беременности. Из яичника яйцеклетка попадает в брюшную полость. Рядом с каждым яичником располагается яйцевод - фаллопиева (маточная) труба, в воронку которой должна попасть яйцеклетка благодаря движениям ресничек маточной трубы, которые «захватывают» яйцеклетку (сама она не обладает способностью к движению). За 6-7 дней яйцеклетка благодаря сокращениям маточной трубы должна преодолеть расстояние от воронки до матки в 30-35 см. В идеальных условиях оплодотворение происходит, пока яйцеклетка находится в верхней трети яйцевода.
После овуляции яйцеклетка сохраняет жизнеспособность примерно 24 часа.
Сперматозоиды
. Образуются и созревают сперматозоиды в семенных канальцах мужской половой железы - семенниках. Процесс их созревания длится в среднем 74 дня. Зрелый нормальный сперматозоид человека состоит из головки, шейки, тела и хвоста, или жгутика, который заканчивается тонкой концевой нитью. Общая длина сперматозоида составляет около 50-60 мкм (головка - 5-6 мкм, шейка и тело - 6-7 мкм и хвост - 40-50 мкм). Благодаря «биению» хвостика сперматозоид способен двигаться. Интересно, что размер яйцеклетки гораздо больше, чем размер сперматозоида: он составляет 0,1 мм. Созревшие сперматозоиды выходят из семенных канальцев в семявыводящие протоки мужских половых желез, где могут длительное время сохранять оплодотворяющую способность. В это время они неподвижны - способность к продвижению они приобретают лишь во время семяизвержения.
В половых путях женщины сперматозоиды сохраняют способность к движению в пределах 3-4 суток, но оплодотворять яйцеклетку они могут лишь в течение суток. Есть предположение, что сперматозоиды «распознают» яйцеклетку по запаху - так, на поверхности мужских половых клеток обнаружены рецепторы, похожие на рецепторы, находящиеся в носу.
Оплодотворение
- слияние мужской половой клетки (сперматозоида) с женской (яйцеклеткой), приводящее к образованию зиготы (нового одноклеточного организма). Биологический смысл оплодотворения состоит в объединении отцовских и материнских генов. Половые клетки содержат так называемый гаплоидный (половинчатый) набор хромосом; при их соединении формируется зигота с диплоидным (полным) набором хромосом.
Семенная жидкость, попадающая во влагалище, обычно содержит от 60 до 150 млн. сперматозоидов. Скорость движения сперматозоидов - 2-3 мм в минуту. Таким образом, уже спустя 1-2 минуты после полового акта сперматозоиды достигают матки, а за 2-3 часа в женском организме они могут пройти 25-35 см и достигнуть концевых отделов маточных труб. После эякуляции (семяизвержения) сперматозоиды быстро поднимаются по половым путям за счет сокращений матки и маточных труб; это так называемые перистальтические движения, которые похожи на сокращения кишечника. Собственная подвижность сперматозоидов становится важной на более поздних этапах. Сперма, которая состоит из биологически активной жидкой части и сперматозоидов, имеет слабощелочную реакцию: сперматозоиды способны к активному движению только в такой среде. Если среда во влагалище кислая, то семенная жидкость может понизить ее кислотность до нужного уровня. До яйцеклетки добирается не более нескольких сотен сперматозоидов: на всех этапах их движения наименее жизнеспособные погибают и удаляются. Происходит это благодаря механизмам естественного отбора, то есть цели (яйцеклетки) чаще всего достигают наиболее полноценные (без дефектов строения) сперматозоиды.
Во время движения сперматозоидов по фаллопиевой трубе происходит капацитация - ряд изменений, благодаря которым сперматозоиды приобретают оплодотворяющую способность. При капацитации с поверхности сперматозоидов удаляются особые вещества, препятствующие оплодотворению. (До процесса капитации эти вещества выполняют защитную функцию.) Изменяется, становится гораздо более быстрым биение жгутиков, что обуславливает сверхактивную подвижность спрематозоидов. Когда закончилась капацитация, и сперматозоиды достигли места, где должно произойти оплодотворение, они претерпевают процесс активации акросомы. С помощью акросомы, которая располагается на головке сперматозоидов и содержит ферменты, необходимые для проникновения в женскую половую клетку, они разрушают оболочку яйцеклетки на участке, находящемся перед сперматозоидом, благодаря чему происходит слияние мужской и женской половой клеток. Как только первый сперматозоид начинает сливаться с яйцеклеткой, ее свойства сразу же изменяются: она становится невосприимчивой к другим сперматозоидам.
После того как зародыш на 6-7-й день развития попадает в полость матки, он «вылупляется» из оболочки, а затем начинается процесс имплантации - полумиллиметровый зародыш прикрепляется к стенке матки и менее чем за двое суток погружается в нее целиком.
Так начинается долгий путь «жизни до рождения» длиной в 9 месяцев.
Обычно они значительно меньше яйцеклетки, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве. Понятие «сперматозоид» необходимо отличать от понятия «сперма», поскольку последняя состоит из семенной жидкости (в которой содержатся сперматозоиды), а также содержит небольшое количество эпителиальных клеток мочеиспускательного канала. Синонимы: живчик, иногда спермий. Обычно (особенно в ботанике) спермиями называют сперматозоиды, лишенные жгутиков.
Сперматозоиды в животном мире
Разнообразие сперматозоидов у животных
У разных видов животных сперматозоиды устроены по-разному, однако, общие черты строения всё же имеются. У типичного сперматозоида животных выделяют головку , среднюю часть и хвост (жгутик). В головке расположено гаплоидное ядро (несущее хромосомы), акросома (несущая литические ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки) и центриоль , которая формирует цитоскелет жгутика. Между головкой и средней частью находится сужение клетки, так называемая шейка. В средней части располагается митохондрион - гигантская спиральная митохондрия . Жгутик служит для движения сперматозоида.
У большинства животных сперматозоид имеет типичное строение, описанное выше. Но встречаются исключения. Количество жгутиков может быть больше одного. Так у аквариумной рыбы тетрадон сперматозоиды несут по два жгутика. У некоторых ракообразных сперматозоиды несут по нескольку жгутиков. У круглых червей сперматозоиды вообще лишены жгутиков (в ходе эволюции все клетки этого типа животных утратили реснички и жгутики), они имеют амебоидную форму и передвигаются с помощью ложноножек . У тритона хвост несет «ундулирующую мембрану» (плавник). Головки сперматозоидов очень разнообразны. У человека головка сперматозоида яйцевидная, сплющенная с боков. У мышей и крыс - в форме крючка. У низших ракообразных бывают шарообразные сперматозоиды. У некоторых сумчатых животных сперматозоиды сдвоенные и движутся в паре, при этом синхронно бьют хвостами. Разделение происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки.
Сперматозоиды имеют микроскопические размеры, как правило, длина сперматозоида от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров. Размеры сперматозоидов также сильно варьируют и не коррелируют с размером взрослого животного. Например, сперматозоиды мыши крупнее сперматозоидов человека в 1,5 раза. А сперматозоиды тритона крупнее сперматозоидов человека в несколько раз.
Сперматозоиды человека
Открытие сперматозоидов
Строение и функция
Сперматозоид человека - это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.
В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела (если учитывать только саму головку без хвостика). Общая длина сперматозоида у человека равна приблизительно 55 мкм. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик - соответственно, приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину.
Малые размеры, вероятно, необходимы для быстрого движения сперматозоида. Для уменьшения размера сперматозоида при его созревании происходят специальные преобразования: ядро уплотняется за счет уникального механизма конденсации хроматина (из ядра удаляются гистоны , и ДНК связывается с белками-протаминами), большая часть цитоплазмы выбрасывается из сперматозоида в виде так называемой «цитоплазматической капли», остаются только самые необходимые органеллы .
Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.
Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида , сжатого с боков, с одной из сторон имеется небольшая ямка, поэтому иногда говорят о «ложковидной» форме головки сперматозоида у человека. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:
Позади головки располагается так называемая «средняя часть » сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение - «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек . В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион - гигантская митохондрия сперматозоида. Митохондрион имеет спиральную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.
Хвост , или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост - орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот .
Движение сперматозоидов человека
Сперматозоид человека движется при помощи жгутика . Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У человека приблизительно через 1-2 часа после коитуса с эякуляцией первые сперматозоиды достигают ампулярной части фаллопиевой трубы (той части, где происходит оплодотворение).
В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счет перистальтических сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счет воздействия на них ферментов простатического сока.
Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см (цервикальный канал - около 2 см, полость матки - около 5 см, фаллопиева труба - около 12 см).
Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; влагалища около 6,0 , шейки матки около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь шейки матки и погибает во влагалище (по критериям ВОЗ , используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остается живых сперматозоидов). Прохождение канала шейки матки является для сперматозоидов сложным, из-за наличия в нём цервикальной слизи . После прохождения шейки матки сперматозоиды оказываются в матке , среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды до 3-х дней ). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «капацитация». Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы , направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды имеют отрицательный реотаксис , то есть стремление двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также перистальтические сокращения мышечной стенки трубы. Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы - так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворение. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы . Каким образом сперматозоид человека разыскивает яйцеклетку в воронке фаллопиевой трубы остается неясным. Существуют предположения о наличии у сперматозоидов человека хемотаксиса - движения по направлению к неким веществам, выделяемым яйцеклеткой, либо фолликулярными клетками, её окружающими. Несмотря на то, что хемотаксис присущ сперматозоидам многих водных организмов с наружным оплодотворением, у сперматозоидов человека и млекопитающих животных его наличие пока не доказано.
См. также
Примечания
Литература
- Дроздов А. Л., Иванков В. Н. Морфология гамет животных. Значение для систематики и филогенетики. - М., Изд. дом «Круглый год», 2000. - 460 с.: илл.
Ссылки
- Сперматозоид - статья из Большой советской энциклопедии (Проверено 17 октября 2010)
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Сперматозоид" в других словарях:
Сперматозоид … Орфографический словарь-справочник
сперматозоид - СПЕРМАТОЗОИД, а, м. Шутл. Ребенок, сын; о любом человеке. Мой то сперматозоид растет, щеки с задницей соревнуются. Ах ты, сперматозоид плешивый! Общеупотр. «сперматозоид» мужская половая клетка … Словарь русского арго
Микроскопические тельца, плавающие в семенной жидкости, которую выделяют мужские половые органы; иначе живчики, оплодотворяющее женское яичко. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. сперматозоид… … Словарь иностранных слов русского языка
Сперматозавр, спермий, антерозоид, живчик, мужская половая клетка, линия (половых, надстволовых) клеток; бойкий, резвый, неугомонный Словарь русских синонимов. сперматозоид сущ. живчик Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012 … Словарь синонимов
Сперматозоид – это мужская репродуктивная клетка, которая предназначена для оплодотворения женской яйцеклетки.Размеры сперматозоида гораздо меньше размеров женской репродуктивной клетки. Более того, именно он является наименьшей клеткой в теле мужчины.
В гаметах нет большого объема цитоплазмы, и они воспроизводятся организмом одновременно в огромном числе. Стоит сказать, что сперматозоид и сперма – это совершенно разные понятия. В состав последнего входит семенная жидкость с половыми клетками и микрочастицами тканей из уретры.
В 1 мл семенной жидкости присутствует от 16 до 120 млн. сперматозоидов. При этом во время эякуляции у мужчины выделяется до 5 мл спермы. Таким образом, за одну эякуляцию организм мужчины может выбросить до 600 млн. репродуктивных клеток.
О том, что такое сперматозоид, знают, наверное, все, но не всем известно как данная клетка появляется. Половые железы маленьких детей не производят репродуктивные клетки. Именно поэтому версию о том, что подгузники вредят мальчикам из-за теплового воздействия на яички, можно считать не правдивой.
Выработка сперматозоидов начинается в возрасте 9-14-ти лет. С этого момента и до наступления глубокой старости работа половых желез не останавливается ни на минуту.
Настоящей фабрикой по производству половых клеток являются яички. Они находятся вне тела, благодаря чему имеют более низкую температуру. Это чрезвычайно важно: при классической температуре 36,6 °С выработка репродуктивных клеток сильно замедляется или вовсе прекращается.
В каждом яичке имеются тысячи семенных канатиков. То есть, если посмотреть на данный орган изнутри, там можно будет увидеть огромное количество нитей, хаотично переплетенных между собой. Данный беспорядок необходим. Проходя по лабиринтам, у сперматозоидов появляется дополнительное время для созревания.
Первый период созревания половой клетки длится около 72-х дней. Начинается этот процесс в сперматозоидных клетках. Самой первой формируется головка, которая забирает питательные вещества и энергию у опорных клеток.
После того как головка будет полностью сформирована, половая клетка входит в семенные канатики (микроскопических размеров каналы). Там она будет перемещаться с места на место в течение примерно 20-ти дней. Здесь гамета будет дозревать окончательно, чтобы стать готовым для выполнения своей функции.
Стоит сказать, что в некоторых случаях процесс созревания половой клетки может нарушиться. Причины этого до сих пор неизвестны. В данном случае число хромосом, которые несет гамета, увеличивается или наоборот – уменьшается. При этом здоровье будущего ребенка во многом зависит от того сколько в сперматозоиде хромосом.
Так, если зачатие произошло при помощи репродуктивной клетки с недостаточным или избыточным количеством хромосом, то у рожденного ребенка будут иметься физические или психические заболевания (например, синдром Дауна).
По статистике 50% таких беременностей самопроизвольно прерывается еще до того момента как женщина узнает о своем положении.
Строение
Длина сперматозоида равняется 55 мкм, ширина – 3,5 мкм, а высота – 2,5 мкм. Такие небольшие размеры, а также особая структура сперматозоида, вероятно, обусловлены тем, что ему необходимо быстро передвигаться.
Стоит сказать, что размеры мужских гамет в разные периоды могут быть разными. Во время созревания данной клетки с ней случаются некоторые изменения: ядро становится более плотным в результате процесса конденсации хроматина (в этот момент из ядра уходят гистоны, а ДНК соединяется с белками-протаминами).
При этом большой процент цитоплазмы выходит из спермия под видом «цитоплазматической капли». На завершающем этапе дозревания сперматозоида в нем сохраняются лишь жизненно необходимые органеллы. Объем репродуктивной клетки за этот период сильно уменьшается. Если говорить о том, из чего состоит сперматозоид, то это будет головка, средняя часть и хвост.
Головка
Она имеет вид эллипсоида, с незначительными вмятинами с обоих боков. С одной из сторон спермия присутствует также маленькое углубление. Именно благодаря ему головку сперматозоида называют «ложковидной». Сама головка состоит из следующих деталей:
Схема сперматозоида
- Ядро или гаплоидное ядро. Именно в нем хранится одинарный набор хромосом. После того как сперматозоид соединится с яйцеклеткой (хотя строение сперматозоида и яйцеклетки сильно отличается, ядро последней тоже является гаплоидным) начинает развиваться диплоидный организм, к
оторый состоит из хромосом обоих родительских клеток. Стоит сказать, что ядро сперматозоида гораздо меньше ядер остальных клеток организма. Это объясняется особой организацией строения хроматина в спермии. Из-за усиленной конденсации хроматин становится неактивным, а в ядре половой клетки не производится РНК. - Акросома – это видоизмененная лизосома. Она представляет собой мембранный пузырек, внутри которого находятся около 15-ти литических энзимов. Они необходимы для того, чтобы оболочка яйцеклетки растворилась, и сперматозоид смог проникнуть в нее. Самым мощным ферментом в данном случае является акрозин. Размер акросомы составляет примерно 50% от размера головки сперматозоида. Примерно такие же размеры имеет и ядро. Акросома располагается спереди от ядра и покрывает при этом его ½ часть. По этой причине акросома похожа на шапочку. Благодаря такой особенности строения, сперматозоид легко оплодотворяет яйцеклетку.
- Центросома – это часть, в которой собраны все трубочки гаметы. Она отвечает за движение задней части клетки. Ученые также предполагают, что она помогает сблизить ядра зиготы и принимает участие в первом делении ее клеток.
Тело
Оно находится практически сразу после головки половой клетки. Отделяет их лишь маленькое сужение – «шейка». Сперматозоид человека сдержит в своей средней области цитоскелет жгутика, состоящий из микротрубочек. Вокруг цитоскелета находится митохондрион – огромная митохондрия половой клетки. Сам митохондрион внешне похож на спираль. Он обвивает цитоскелет жгутика. Его функция состоит в производстве АТФ, стимуляции движения хвоста.
Хвост
Хвост является органом движения и идет сразу после средней части. Он гораздо тоньше середины половой клетки и намного длиннее ее. У основания хвостика сперматозоида сосредоточены митохондрии, которые поставляют энергию для его движения. В целом, хвост имеет такое же строение, как и жгутики эукариот.
Если посмотреть схему сперматозоида, как выглядит и из каких деталей состоит данная клетка, можно понять гораздо лучше.
Передвигается сперматозоид благодаря наличию у его хвоста. Сама половая клетка в процессе движения крутится вокруг собственной оси. Таким образом, она может развивать скорость до 0,1 мм в сек. (примерно 30 см за 60 минут).
После попадания в организм женщины гамета достигает ампулярной области маточной трубы лишь спустя 60-120 минут.
В теле мужчины зрелые половые клетки хранятся в неактивном состоянии, а их хвосты малоподвижны. По мужским половым путям спермии перемещаются благодаря ритмичным сокращениям мышц протоков и биению особых ресничек. Активными половые клетки становятся только после эякуляции, когда они смешаются с выделениями простаты.
После попадания в половые органы женщины спермии начинают двигаться самостоятельно. Причем плывут они против течения жидкости.
Стоит сказать, что среда половых органов женщины является чрезвычайно вредной для мужских гамет, однако компоненты спермы нейтрализуют ее и делают более щелочной. В дополнение, сперма снижает местный иммунитет у женщины. Это нужно для того, чтобы иммунные клетки не ликвидировали чужеродный биологический материал.
После попадания во влагалище репродуктивная клетка движется к шейке матки и цервикальному каналу. Свое направление она определяет благодаря умению различать pH. Таким образом, клетка плывет туда, где преобладает щелочная среда (для сравнения pH влагалища – 6,0 , а шейки матки – 7,2). Стоит сказать, что абсолютное большинство мужских репродуктивных клеток не способны достичь шейки матки и погибает еще во влагалище.
Пройти цервикальный канал сперматозоидам также непросто, так как в нем имеется большое количество слизи. Если сперматозоиды не могут пройти через слизь, то устанавливают шеечное бесплодие, забеременеть при котором можно методом внутриматочной инсеминации.
Далее половые клетки проникают в матку. Среда этого органа идеально подходит для жизни сперматозоидов, поэтому их активность значительно увеличивается. Данное явление называется «капацитация».Для успешного зачатия необходимо чтобы в матку прошло более 10 млн. мужских половых клеток.
Попав в матку, сперматозоиды продолжают плыть по направлению к маточным трубам. Направление к ним клетки определяют благодаря току жидкости, который задают реснички труб и мышечные стенки.
Свою функцию сперматозоид выполняет в конечной части маточной трубы – «ампуле». Однако не все половые клетки способны до нее добраться. Как показывает практика, из нескольких миллионов репродуктивных клеток попавших в матку, всего несколько тысяч доходят до ампулярной области трубы.
Что касается вопроса, как сперматозоид ищет и находит яйцеклетку в воронке, то этот вопрос до сих пор остается открытым. Однако уже доказано, что мужские гаметы обладают хемотаксисом – способностью передвигаться по направлению к аттрактантам, которые выделяет яйцеклетка.
Виды
В медицине принято делить мужские половые клетки на 2 вида: те, в которых содержатся X хромосомы (гиноспермии) и те, которые несут Y хромосомы (андроспермии). Первые клетки приводят к зачатию девочки, а вторые – мальчика. Стоит сказать, что тот факт, сколько хромосом у сперматозоида, не зависит от его разновидности. В норме их всегда будет 23.
К сожалению, сразу после зачатия абсолютно точно узнать пол ребенка невозможно, однако его можно предположить с достаточно большой вероятностью. Как показывают наблюдения, репродуктивные клетки с Y-хромосомой гораздо более активны, в то время как клетки, несущие X-хромосому имеют большую продолжительность жизни.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что пары, желающие зачать мальчика должны вступать в незащищенные половые контакты во время овуляции. В этом случае сперматозоиды с Y хромосомой достигнут цели гораздо быстрее. Если же половой акт произошел за сутки до овуляции – повышаются шансы зачать девочку.
Стоит сказать, что для удачного оплодотворения важно не только количество сперматозоидов, но и их качество, состав семенной жидкости. В спермограмме даже самого здорового мужчины наряду с качественными гаметами встречаются также патологические формы репродуктивных клеток. Однако их количество обычно не превышает 20-25%.
Иногда сперматозоидов с нетипичным строением может быть чрезвычайно много. Такое может происходить при различных заболеваниях половых органов (как правило, воспалительного характера).
Чтобы узнать соотношение здоровых и патологических репродуктивных сперматозоидов, выявить каковы особенности строения сперматозоидов у мужчины, медики традиционно выполняют тест Крюгера.
Его суть состоит в том, что мужчина сдает сперму в медицинском учреждении путем сексуального самоудовлетворения. Биологический материал собирается в стерильный контейнер, а затем отправляется в лабораторию. Там его окрашивают по Папаниколау (это необходимо для того, чтобы четче рассмотреть половые клетки) и исследует под микроскопом.
При различных патологиях сперматозоид может иметь такое строение:
- избыточная толщина шейки или ее искривление;
- наличие двойного хвоста;
- полное отсутствие хвоста;
- деформации головки;
- наличие двух головок.
Кроме этого возможны также малозаметные изменения в форме сперматозоида.
Данное состояние требует срочного медицинского вмешательства, так как чрезмерное число аномальных репродуктивных клеток повышают шансы замершей беременности, выкидышей, а также рождения ребенка с различными патологиями.
Срок жизни
После окончания развития сперматозоиды могут находиться в теле мужчины до 30 суток. Если за это период семяизвержение не произошло, они начинают резко стареть и в итоге разрушаются.
Продолжительность жизни гамет у разных мужчин разный. Это зависит от его питания, образа жизни, наличия тех или иных заболеваний, состояния эндокринной и нервной системы и т. д. Однако наиболее сильно на срок существования влияет то, где находится сперматозоид.
Согласно результатам посткоитального теста, уже через 120 минут после окончания незащищенного сексуального акта выживших спермиев во влагалище не наблюдается. В цервикальном канале и шейке матки они могут прожить до 3 суток, а в фаллопиевых трубах – до 7.
Во внешней среде и при высокой влажности половые клетки могут жить до 2-3 часов. Именно этим и объясняется наступление беременности при повторном ПА. После заморозки половых клеток жидким азотом они могут храниться десятилетиями. Причем после разморозки они останутся живыми и не потеряют своих свойств.
Улучшение
Чтобы сперматозоиды были качественными и подвижными мужчина должен тщательно следить за своим здоровьем. Репродуктивные клетки – это самые чувствительные клетки в человеческом организме. Они очень тяжело переносят воздействие алкоголя, никотина, наркотических и токсических веществ, сильное повышение температуры.
Здоровое питание, отказ от вредных привычек, своевременное лечение заболеваний, нормализация режима сна, занятия спортом и избежание экстремальных температур (как перегревания, так и переохлаждения) – это то, что поможет значительно улучшить качество гамет.
В период планирования беременности мужчине полезно принимать витаминно-минеральные комплексы и антиоксиданты. Исходя из этого, можно сделать вывод: чем здоровее мужчина – тем качественнее его сперматозоиды.
Если же представителю сильного пола диагностировали какую-либо патологию, заниматься самодеятельностью не рекомендуется. Только врач значит все о сперматозоидах, поэтому лечение лучше доверить ему.
1 Скорость движения
Сперматозоиды человека перемещаются с огромной скоростью до 4 мм в минуту, самые медленные движутся со скоростью 1 мм в минуту. При этом представьте, что размер сперматозоида всего 55 мкм в длину другими словами это 0,055 мм. Средняя длина пути в маточной трубе 175 мм, таким образом, для преодоления этого пути сперматозоидам необходимо 44 минуты, но это в теории, на практике на это уходит 3 дня.
2 Вероятность зачатия лишь 25%
Даже у здоровой пары практикующей незащищенный секс всего 25% вероятность зачатия ребенка. Если вы носите плотно облегающие трусы, вместо семейных, ваши шансы стремительно падают. У большинства млекопитающих температура тела на 3-6 градусов выше, чем температура мошонки. Повышение температуры мошонки до температуры тела ведет к прекращению сперматогенеза во время клеточного деления.
3 Сперматозоиды, плывут всегда против течения
Одной из причин того, что путь сперматозоидов занимает так много времени, потому что они двигаются против тока жидкости. Только каждый 5-й сперматозоид движется в правильном направлении, после эякуляции.
4 Скорость полета
Во время эякуляции сперма человека движется со скоростью 70 км/час
После периода созревания, составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. В шейке матки, матке и фаллопиевых трубах сперматозоиды остаются живыми до 3 суток. Однако некоторые из особо успешных сперматозоидов смогут прожить около 70 лет.
6 Ложка спермы
Взрослый мужчина за один раз выделяет столовую ложку или от 2 до 4 мл спермы. Для сравнения дикий кабан выделяет один стакан спермы или 250 мл.
7 Размер имеет значение
Одни из самых больших сперматозоидов в мире у крыс 170 мкм в длину. Большое количество млекопитающих, включая человека, имеют одни из самых маленьких клеток спермы, всего лишь 40 мкм в длину.
Самые большие сперматозоиды у крошечной плодовой мухи дрозофилы бифуркации, если выпрямить ее спиральные клетки их длинна, окажется равной 2,5 см.
8 Время, чтобы созреть
Сперматозоидам нужно 2 с половиной месяца чтобы вырасти, возникает вопрос, где все это время находятся сперматозоиды.
Хранение и дозревание сперматозоидов происходит в придатке яичка, в среднем в каждом придатке яичка хранятся 150- 200 млн. сперматозоидов. Примерно 1 неделю занимает прохождение и хранение сперматозоидов через придаток яичка. В отсутствии семяизвержений сперматозоиды накапливаются в хвосте придатка яичка, где они могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких недель. Неэякулированные «старые» сперматозоиды подвергаются процессу уничтожения – фагоцитоза.
9 Сперма — источник питательных веществ
Из всего объема семенной жидкости лишь 5% объема занимают сперматозоиды, остальное — это сочетание питательных и защитных веществ, которые предназначены для поддержания клеток на пути к яйцеклетке.
10 Здоровая пища
Как улучшить качество своей спермы — есть свежие фрукты и овощи, избегать тяжелой пищи и избыточного веса, побольше находится на свежем воздухе, принимать витамины, воздерживаться от курения и алкоголя. Кроме того, что будет вырабатываться больше спермы, но также сперматозоиды будут более активны.