Spermatozoizii sunt formați din următoarele secțiuni. Viața spermatozoizilor în interiorul și în afara corpului

Capacitatea unui bărbat de a concepe este determinată de trei puncte: formarea spermatozoizilor și maturizarea lor, mișcarea și capacitatea de a pătrunde.

Spermatogeneza este denumirea științifică a procesului de dezvoltare a celulelor masculine. Este unul dintre cei mai importanți factori în fertilitatea masculină.

Cum se produce sperma?

Generarea celulelor germinale are loc în corpul masculin de la începutul pubertății până la sfârșitul vieții. Din acest motiv, bărbații sunt capabili toată viața mea, spre deosebire de femei.

Unde și cum se formează sperma?

Sperma se formează în testicule care sunt umplute cu tubuli seminiferi. Aici sunt produse în cantități uriașe, fără pauze sau weekenduri. Maturarea spermei constă în următoarele etape:

• reproducere;
• creştere;
• maturare;
• formare.


Suprafața interioară a tubilor seminiferi este reprezentată de 2 părți: luminală și adluminală. Partea luminală conține celule Sertoli și spermatogonie (celule germinale masculine din care se formează filamentele seminale), spermatocite și spermatide primare și secundare.
Spermatogoniile trec prin mai multe etape ale diviziunii mitotice. Se împart în 2 tipuri: A și B. Spermatogonie totală Există aproximativ 1 miliard într-un testicul. Unele celule de tip A sunt împărțite prin mitoză și asigură un număr constant de spermatogonie, în timp ce cealaltă parte se transformă în celule de tip B, care se divid și prin mitoză, dar apoi se transformă în spermatocite primare și intră în diviziune prin meioză.

După prima diviziune se obțin 2 spermatocite secundare care conțin set haploid cromozomi, iar după a doua diviziune se formează 4 spermatide cu același set de cromozomi.

Tocmai acest set de cromozomi (haploizi sau 23 de cromozomi) este necesar pentru ca atunci când un spermatozoid se unește cu un 23 de perechi de cromozomi(mult diploid).

Apoi spermatidele își schimbă forma: mai întâi devin rotunde, apoi alungite și se formează capul și coada viitorului spermatozoid. Acest proces se numește spermiogeneza.

Și, de asemenea, în această perioadă, în zona capului viitorului spermatozoid se formează un acrozom, care conține enzime speciale menite să dizolve membrana, astfel încât spermatozoizii să poată pătrunde în ea.

După spermiogeneză, prin rețeaua testiculară, spermatozoizi cu flux de lichid intra in epididim, Ei parcurg această cale într-o săptămână și deja acolo supraviețuitorii așteaptă în aripi. Dacă un bărbat nu face sex, atunci acumularea de spermatozoizi are loc în zona cozii epididimului, unde există încă câteva săptămâni. Dacă în acest timp spermatozoizii „vechi” nu ejaculează, atunci ei sunt distruși, acest proces se numește fagocitoză.

Cât durează până se maturizează spermatozoizii?

Perioada de coacere spermatozoizi despre 70-74 de zile.În acest timp, spermatozoizii sunt complet reînnoiți, iar spermatozoizii formați sunt „depozitați” în corpul bărbatului timp de aproximativ 1 lună.

În afara corpului, spermatozoizii pot supraviețui până la o zi, ținând cont de condițiile externe. Când spermatozoizii intră în vagin, durează doar câteva ore, deoarece vaginul are un mediu acid, nu alcalin, dar după ce a trecut prin toate barierele și a ajuns la colul uterin poate rezista până la o săptămână.

Câți spermatozoizi sunt produși în corpul masculin?

La un bărbat sănătos, cu relații sexuale regulate, zilnic se formează aproximativ 250 de milioane sperma. Dar dintre acestea, doar 12% sunt potrivite, deoarece 75% mor, iar 50% dintre supraviețuitori au de obicei defecte.

Spermatogeneza este controlată hormoni gonadotropi, produși de glanda pituitară și hormonii steroizi produși de testicule.

Nivelul de hormoni produși în corpul masculin este aproape constant. Corpul unui bărbat adult sănătos produce în medie 2-5 ml de spermă în timpul ejaculării. 1 ml poate conține de la 15 la 120 de milioane de spermatozoizi.

PE O NOTĂ! La o oră după ejaculare, cantitatea de spermatozoizi din corpul masculin este restabilită cu 70% și cu 100% în 3 zile.

Factorii care influențează procesul de formare a spermatozoizilor

Pentru a stimula procesul de recuperare, este necesar să se țină cont de factorii care pot afecta negativ spermatogeneza. Acești factori pot fi împărțiți în externi și interni.

Factori externi, care afectează spermatogeneza:



Factorii interni sunt diverse tulburări endocrine, insuficiență renală sau hepatică, hernii inghinale și alte boli.

REFERINŢĂ! Dacă nu există suficientă vitamina E în alimentele unui bărbat, se poate întâmpla, iar dacă nu există suficientă vitamina C, se poate întâmpla. Dacă mai mult de 20% din spermatozoizi sunt afectați de astfel de procese, atunci va apărea infertilitatea. Iar lipsa vitaminei B perturbă procesul de spermatogeneză în sine.

Video util

Dezvoltarea celulelor germinale masculine - spermatogeneza

Ce se întâmplă astăzi în toată lumea scăderea vizibilă a fertilităţii masculine. În prezent, aproape jumătate din cazurile de absență a copiilor într-un cuplu căsătorit sunt rezultatul infertilității masculine. Acesta este motivul pentru care menținerea sănătății reproducerii este atât de importantă. Și pentru aceasta este necesar să se țină cont de factorii care influențează spermatogeneza.

Unul dintre ei se numește spermatozoid, iar celălalt este ovul. Care este dimensiunea spermatozoizilor? Ce funcții sunt inerente celulei reproducătoare? Cum este un spermatozoid diferit de un ovul? Răspunsurile la toate aceste întrebări rămân de găsit.

Sistemul reproducător masculin

Funcția de reproducere în corpul unui reprezentant al jumătății mai puternice a umanității este îndeplinită de anumite glande și organe:

• testicule cu apendice;
• canalul deferent;
• prostata;
• vezicule seminale;
• glande bulbouretrale;
• scrot;
• penis.

Toate cele de mai sus împreună se numesc sistemul reproducător masculin. În ea se formează spermatozoizi. Acest termen se referă la celulele reproducătoare masculine capabile de fertilizare. În timpul sexului neprotejat, spermatozoizii părăsesc sistemul reproducător masculin și intră în corpul feminin.

Funcțiile unei celule specializate

Un spermatozoid este o structură care conține informațiile genetice ale unui bărbat. Celula specializată a corpului masculin are mai multe funcții:

• trecerea prin tractul genital al unei femei (mărimea și persoana îi permit să depășească diverse obstacole);
• pătrunderea în celula reproductivă feminină, numită ovul;
• introducerea materialului genetic în el.

Este demn de remarcat faptul că, în timpul intimității, spermatozoizii intră în corpul unei femei. Este format din lichid seminal și spermatozoizi suspendați în el. Există un număr mare de celule reproducătoare masculine în spermatozoizi. Dar există un singur ou matur în corpul femelei. Doar o singură celulă reproductivă masculină reușește să-și îndeplinească toate funcțiile. Mărimea și forma spermatozoizilor joacă un rol important în acest sens.

Structura spermatozoizilor: cap și gât

Celula reproductivă masculină este caracterizată printr-o formă specifică care oferă capacitatea de a se mișca și de a fertiliza ovulul. Spermatozoizii sunt o structură ovală cu un flagel lung. Care este structura acestei celule? Deci, sperma este reprezentată de trei componente:

• cap;
• gât;
• coadă.

Capul este partea ovală a spermatozoizilor. La vârful său există un acrosom. Acesta este numele unei vezicule cu substanțe speciale necesare pentru a pătrunde în coaja protectoare a oului. Capul conține și nucleul. Stochează jumătate din informația genetică (ADN) a unui om. O altă componentă a capului este centrozomul. Promovează mișcarea cozii.

A doua parte a spermatozoizilor este gâtul. Este o zonă fibroasă care leagă capul și coada. Această structură este foarte flexibilă. Această caracteristică asigură mișcarea spermatozoizilor. Datorită flexibilității sale, capul face mișcări oscilante dintr-o parte în alta.

Structura cozii spermatozoizilor

Înainte de a descrie dimensiunea spermei, merită să luăm în considerare a treia parte a acestuia - flagelul. Se mai numește și coadă. Acesta include mai multe secțiuni:

1. Intermediar. Aceasta este cea mai groasă parte a cozii spermatozoizilor. Are un strat mitocondrial spiralat care produce energie pentru mișcarea celulei reproducătoare masculine.
2. Principal. Această secțiune a spermatozoizilor este formată din microtubuli. Acestea sunt acoperite de un strat exterior de fibre dense și o teacă protectoare.
3. Terminal. Pe această parte a spermei, teaca protectoare și fibrele dense devin mai subțiri. Învelișul este o membrană celulară subțire.

Familiarizându-ne cu structura ultimei părți a spermatozoizilor, putem concluziona că coada se îngustează treptat de la bază până la capăt. Această caracteristică asigură mișcările în formă de bici ale celulei reproducătoare masculine atunci când se deplasează prin tractul reproducător feminin în căutarea unui ou.

Dimensiunile spermatozoizilor

Celula reproductivă masculină este foarte mică. Mărimea unui spermatozoid uman este după cum urmează:

• lungimea totală a celulei - aproximativ 55 microni;
• înălțimea capului - 2,5 µm, lățime - 3,5 µm, lungime - 5,0 µm;
• gâtul spermatozoizilor - aproximativ 4,5 microni lungime;
• lungimea cozii - 45 microni.

Formarea celulelor germinale masculine

S-a răspuns la întrebarea privind mărimea spermatozoizilor. Acum merită să luați în considerare modul în care se formează aceste celule. Spermatozoizii sunt produși și se maturizează în glande speciale numite testicule. Aceste structuri sunt situate în scrot. Conțin un număr mare de tubuli seminiferi căptușiți cu celule speciale (spermatogonie). Cum se formează aici celulele reproducătoare masculine? Acest proces începe în timpul pubertății:

• spermatogonia se divide;
• ca urmare, apar celule noi;
• spermatozoizii se maturizează secretând diferiți nutrienți.

Procesul de formare a celulelor reproducătoare masculine se numește spermatogeneză. Este destul de complex. Procesul nu se termină cu formarea spermatocitelor primare, deoarece celulele rezultate au un set complet de cromozomi. Aceste celule suferă ulterior meioză. Ca urmare, spermatidele apar cu jumătate din setul de cromozomi. Celulele cresc și se dezvoltă treptat. Ca urmare, apar spermatozoizi maturi.

Mișcarea celulelor reproducătoare masculine

Luând în considerare funcțiile și dimensiunea spermatozoizilor, trebuie să vă familiarizați cu modul în care se mișcă celula reproductivă. Spermatozoizii din corpul masculin sunt inactivi. Se deplasează pasiv prin tractul genital. Mișcările cozilor sunt complet nesemnificative. Spermatozoizii devin activi după ce intră în corpul feminin. Viteza lor poate fi mai mare de 30 cm pe oră.

După ejaculare, peste 300 de milioane de spermatozoizi intră în corpul unei femei. Majoritatea lor mor în vagin din cauza unui mediu nefavorabil. Unele celule reproductive masculine reușesc să ajungă în canalul cervical. Cu toate acestea, nu toți spermatozoizii pot trece prin această parte a căii. Devine un obstacol pentru ei

Spermatozoizii care trec prin canalul cervical intră în uter. Mediul din acest organ intern este favorabil pentru celulele reproducătoare masculine. Din uter sunt trimise acolo unde are loc fecundarea. Studiile au arătat că doar câteva mii de spermatozoizi fac această călătorie.

Durata de viață a spermei

Formarea celulelor durează aproximativ 74 de zile. Maturarea și trecerea lor prin epididim durează aproximativ 26 de zile. Se ajunge la concluzia că spermatozoizii pot rămâne în corpul masculin mult timp. O situație complet diferită apare după ejaculare. În spermatozoizi, celulele germinale rămân active nu mai mult de o zi (durata acestei perioade depinde de acest lucru factori externi precum temperatura mediu inconjurator, cantitatea de lumină, umiditatea).

În corpul feminin, speranța lor de viață poate fi diferită. Dacă viteza de mișcare este afectată de mărimea spermatozoizilor, atunci durata existenței nu depinde de aceasta. De exemplu, în vagin, celulele reproducătoare masculine mor în decurs de 2 ore. Mediul din uter și trompele uterine este mai favorabil pentru spermatozoizi. Aici pot rămâne activi până la 5 zile, căutând sau așteptând un ou.

Comparația spermatozoizilor cu ovule

În corpul unui bărbat, noi celule sexuale se formează și se maturizează periodic. Cu fiecare act sexual, materialul seminal este eliberat care conține un număr mare de spermatozoizi. Dar în corpul unei femei, o singură celulă reproductivă se maturizează într-un ciclu menstrual (aproximativ 28-30 de zile).

Acum merită să comparați dimensiunea ovulului și a spermei. Celula reproductivă masculină, așa cum am menționat mai sus, este o structură minusculă. Oul este complet diferit. Dimensiunile sale pot varia de la 0,15 la 0,25 mm. De asemenea, este de remarcat faptul că oul este imobil. În plus, are o speranță de viață destul de scurtă. După ce părăsește ovarul și intră în trompa uterine, poate supraviețui aproximativ 24 de ore. Dacă nu are loc fertilizarea, ovulul moare.

În concluzie, este de remarcat faptul că dimensiunea spermei este foarte mică. În ciuda acestui fapt, are o funcție importantă, care este: Cu toate acestea, nu toți spermatozoizii sunt capabili să efectueze acest lucru. Odată ajunși în corpul feminin, sunt supuși selecției naturale. Celulele slabe cu structură neregulată mor foarte repede fără a ajunge în uter. Restul pur și simplu nu au timp să atingă obiectivul. Doar cel mai rapid și mai activ spermatozoid, ocolind toate obstacolele, pătrunde în ovulul găsit și îi adaugă informațiile genetice.

SPERMA (sperma + zoo... + greaca eidos - specie; sinonime - spermatozoid, spermatozoid, viu), celula reproductiva masculina haploida matura. Descoperit de studentul la medicină J. Gam (1680), descris mai târziu de A. Leeuwenhoek. Termenul a fost introdus de K. M. Baer în 1827. Spermatozoizii se formează ca urmare a spermatogenezei și participă la fertilizare. Un sperma uman normal matur constă dintr-un cap, gât, corp și coadă sau flagel, care se termină într-un filament terminal subțire.

Lungimea totală a spermatozoizilor este de aproximativ 50 - 60 microni (cap 5 - 6 microni, gât și corp 6 - 7 și coada 40 - 50 microni). Capul conține nucleul, care poartă materialul ereditar patern. La capătul său anterior se află un acrozom, care asigură pătrunderea spermatozoizilor prin membranele ovulului feminin. În gât și corp există mitocondrii și filamente spiralate, care sunt generatoarele activității motorii a spermatozoizilor. Un fir axial (axonem), înconjurat de o membrană, se extinde de la gât prin corp și coadă. Sub acesta, în jurul firului axial, există 8 - 10 fire și mai mici - fibrile, care îndeplinesc funcții motorii sau scheletice în celulă.

Motilitatea este cea mai caracteristică proprietate a spermatozoizilor și se realizează folosind lovituri uniforme ale cozii prin rotirea în jurul propriei axe în sensul acelor de ceasornic. Durata existenței spermatozoizilor în vagin ajunge la 2,5 ore, în colul uterin - 48 de ore sau mai mult. În mod normal, spermatozoizii se mișcă întotdeauna împotriva fluxului de lichid, ceea ce îi permite să se miște în sus pe tractul reproducător feminin înainte de a întâlni ovulul cu o viteză de 3 mm/min.

Se știe că în determinarea sexului, rolul principal îl au 2 cromozomi sexuali - X și Y. Spermatozoizii care conțin cromozomul Y se numesc androspermie, cromozomul X - ginospermie. De regulă, un singur spermatozoid poate fertiliza un ovul și, cu aceeași probabilitate, acesta poate fi andro- sau ginospermic și, prin urmare, previziunile preliminare ale sexului copilului sunt aproape imposibile. Se presupune că băieții se nasc mai des din bărbați a căror spermă este dominată de androspermie.

În spermograma unui bărbat sănătos, alături de cele normale, există și forme patologice de spermă, dar nu mai mult de 20 - 25%. Depășirea acestui număr poate duce la infertilitate sau deformări congenitale ale fătului. Cu patologia în ejaculat, numărul de spermatozoizi scade (oligozoospermie), iar numărul de forme mobile poate scădea (astenozoospermie). Uneori, spermatozoizii maturi sunt absenți și se găsesc doar celule de spermatogeneză. Toți spermatozoizii pot fi imobili sau spermatozoizii pot lipsi atât spermatozoizi, cât și celule spermatogene (aspermie).

Structura și funcția spermatozoizilor

Un spermatozoid uman este o celulă specializată, a cărei structură îi permite să-și îndeplinească funcția: să depășească tractul reproducător al unei femei și să pătrundă în ovul pentru a introduce materialul genetic al bărbatului în el. Spermatozoizii fuzionează cu ovulul și îl fecundează.

În corpul uman, sperma este cea mai mică celulă a corpului (dacă luați în considerare doar capul însuși fără coadă). Lungimea totală a unui spermatozoid uman este de aproximativ 55 de microni. Capul are aproximativ 5,0 µm în lungime, 3,5 µm în lățime și 2,5 µm în înălțime, secțiunea din mijloc și coada au aproximativ 4,5 și, respectiv, 45 µm în lungime.

Dimensiunea mică este probabil necesară pentru mișcarea rapidă a spermatozoizilor. Pentru a reduce dimensiunea spermatozoizilor în timpul maturării sale, au loc transformări speciale: nucleul este compactat datorită mecanismului unic de condensare a cromatinei (histonele sunt îndepărtate din nucleu, iar ADN-ul se leagă de proteinele protamine), cea mai mare parte a citoplasmei este ejectată din nucleu. spermatozoizii sub forma unei așa-numite „picături citoplasmatice”, rămânând doar organele cele mai necesare.

Spermatozoizii unui bărbat au o structură tipică și constă dintr-un cap, partea de mijloc și coadă.

Cap Spermatozoidul uman are forma unui elipsoid, comprimat lateral, cu o mică groapă pe o parte, motiv pentru care oamenii vorbesc uneori despre forma „în formă de lingură” a capului spermatozoizilor la om. Următoarele structuri celulare sunt situate în capul spermatozoizilor:

• Miez, purtând un singur set de cromozomi. Un astfel de nucleu se numește haploid. După fuziunea unui spermatozoid și a unui ovul (al cărui nucleu este și haploid), se formează un zigot - un nou organism diploid care poartă cromozomi materni și paterni. În timpul spermatogenezei (dezvoltarea spermatozoizilor) se formează două tipuri de spermatozoizi: cei care poartă cromozomul X și cei care poartă cromozomul Y. Când un ovul este fertilizat de un spermatozoid purtător de X, se formează un embrion feminin. Când un ovul este fertilizat de un spermatozoid purtător de Y, se formează un embrion masculin. Nucleul spermatozoizilor este mult mai mic decât nucleii altor celule, acest lucru se datorează în mare parte organizării unice a structurii cromatinei spermatozoizilor (vezi protamine). Din cauza condensării puternice, cromatina este inactivă - ARN-ul nu este sintetizat în nucleul spermatozoizilor.
• Acrozom- un lizozom modificat - o veziculă membranară care poartă enzime litice - substanțe care dizolvă membrana oului. Acrozomul ocupă aproximativ jumătate din volumul capului și este aproximativ egal ca dimensiune cu nucleul. Se află în fața nucleului și acoperă jumătate din nucleu (prin urmare, acrozomul este adesea comparat cu un capac). La contactul cu oul, acrozomul își eliberează enzimele în exterior și dizolvă o mică secțiune a membranei oului, creând astfel un mic „pasaj” pentru penetrarea spermatozoizilor. Acrozomul conține aproximativ 15 enzime litice, dintre care principala este acrozina.
• Centrozom- centrul organizării microtubulilor, asigură mișcarea cozii spermatozoizilor și este, de asemenea, probabil implicat în convergența nucleilor zigotului și a primei diviziuni celulare a zigotului.

În spatele capului se află așa-numitul „ partea de mijloc» spermatozoid. Partea de mijloc este separată de cap printr-o mică îngustare - „gâtul”. Coada este situată în spatele părții de mijloc. Citoscheletul flagelului, care este format din microtubuli, trece prin toată partea mijlocie a spermatozoizilor. În partea de mijloc din jurul citoscheletului flagelului se află o mitocondrie - o mitocondrie gigantică a spermatozoizilor. Mitocondriile au o formă spiralată și pare să se înfășoare în jurul citoscheletului flagelului. Mitocondria îndeplinește funcția de sinteză a ATP și asigură astfel mișcarea flagelului.

Coadă, sau flagel, este situat în spatele părții de mijloc. Este mai subțire decât partea de mijloc și mult mai lungă decât aceasta. Coada este organul mișcării spermatozoizilor. Structura sa este tipică flagelilor celulari eucariote.

Mișcarea spermei umane

Spermatozoidul uman se mișcă cu ajutorul unui flagel. În timpul mișcării, sperma se rotește de obicei în jurul axei sale. Viteza de mișcare a unui spermatozoid uman poate ajunge la 0,1 mm pe secundă. sau mai mult de 30 cm pe oră. La o femeie, la aproximativ 1-2 ore după coitus cu ejaculare, primul spermatozoid ajung în partea ampulară a trompei (partea în care are loc fertilizarea).

În corpul masculin, spermatozoizii sunt într-o stare inactivă, flagelul lor se mișcă nesemnificativ. Mișcarea spermatozoizilor de-a lungul tractului genital masculin (tubuli spermiferi, ductul epididimar, canalul deferent) are loc pasiv datorită contracțiilor peristaltice ale mușchilor ductului și bătăii cililor celulelor peretelui ductului. Spermatozoizii devin activi după ejaculare datorită acțiunii enzimelor sucului prostatic asupra lor.

Mișcarea spermatozoizilor de-a lungul tractului genital al femeii este independentă și are loc împotriva mișcării fluidului. Pentru a efectua fertilizare, spermatozoizii trebuie să parcurgă o cale de aproximativ 20 cm ( canalul cervical- aproximativ 2 cm, cavitatea uterină - aproximativ 5 cm, trompe uterine - aproximativ 12 cm).

18. Spermatozoizi. Structura spermatozoizilor

Sperma spermă, ejaculat - un lichid (tulbur, vâscos, opalescent, de culoare gri deschis) secretat în timpul ejaculării (ejaculării) de către animalele masculi, Spermatozoizii - un amestec de spermatozoizi (celule reproducătoare masculine) și plasmă (ser).

Sperma este o celulă reproductivă masculină (gamet). Are capacitatea de a se mișca, ceea ce asigură într-o anumită măsură posibilitatea întâlnirii gameților de sex diferit. Dimensiunile spermatozoizilor sunt microscopice: lungimea acestei celule la om este de 50-70 de microni (cel mai mare este la triton - până la 500 de microni). Toți spermatozoizii sunt negativi incarcare electrica, care le împiedică să se lipească împreună în spermatozoizi. Numărul de spermatozoizi produși la un individ de sex masculin este întotdeauna colosal. De exemplu, ejaculatul unui bărbat sănătos conține aproximativ 200 de milioane de spermatozoizi (un armăsar produce aproximativ 10 miliarde de spermatozoizi).

Structura spermatozoizilor Din punct de vedere morfologic, spermatozoizii diferă puternic de toate celelalte celule, dar conțin toate organele principale. Fiecare spermatozoid are un cap, un gât, o secțiune intermediară și o coadă sub formă de flagel (Fig. 1). Aproape întregul cap este umplut cu un nucleu, care poartă material ereditar sub formă de cromatina. La capătul anterior al capului (la vârful acestuia) există un acrozom, care este un complex Golgi modificat. Aici are loc formarea hialuronidazei, o enzimă care este capabilă să descompună mucopolizaharidele membranei oului, ceea ce face posibil ca spermatozoizii să pătrundă în ovul. În gâtul spermatozoizilor există o mitocondrie, care are o structură în spirală. Este necesar să se genereze energie, care este cheltuită pentru mișcările active ale spermatozoizilor către ovul. Spermatozoizii primesc cea mai mare parte a energiei sub formă de fructoză, în care ejaculatul este foarte bogat. Centriolul este situat la marginea capului și a gâtului. Pe o secțiune transversală a flagelului sunt vizibile 9 perechi de microtubuli, încă 2 perechi sunt în centru. Flagelul este un organel al mișcării active. În lichidul seminal, gametul masculin dezvoltă o viteză de 5 cm/h (care, raportat la dimensiunea sa, este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât viteza unui înotător olimpic). S-a stabilit că spermatozoizii sunt mai rezistenți la efectele radiațiilor ionizante decât ouăle imature.

S-a stabilit că membrana spermatozoidală are receptori specifici care recunosc substanțele chimice secretate de ovul. Prin urmare, spermatozoizii umani sunt capabili de mișcare direcționată către ovul (aceasta se numește chimiotaxie pozitivă).

În timpul fecundației, doar capul spermatozoizilor, care poartă aparatul ereditar, pătrunde în ovul, iar părțile rămase rămân în exterior.

19. Spermatozoizi. Proprietățile spermei

Sperma(sperma, ejaculat - lichid (turbid, vâscos, opalescent, de culoare gri deschis) secretat în timpul ejaculării (ejaculării) de către animalele masculi, Spermatozoizii - un amestec de spermatozoizi (celule sexuale masculine) și plasmă (ser).

Celulele germinale masculine sunt celule flagelare care au o formă particulară în formă de bici, cu plasarea secvențială a organelelor principale, ceea ce face posibilă distingerea unui cap, gât, corp (secțiune de legătură) și coadă în fiecare dintre ele.

Capul spermei este partea sa cea mai semnificativă și mai voluminoasă. La animalele cu fertilizare externă, este simetrică și are o formă regulată (de exemplu, la știuci este sferică). La animalele cu fertilizare internă, forma capului este asimetrică, ceea ce asigură rotația spermatozoizilor în jurul axei longitudinale și mișcarea sa de translație liniară. Astfel, în spermatozoizii unui cocoș este în formă de lipitor, la un șoarece mascul de câmp are formă de seceră, iar la reprezentanții mamiferelor agricole capul este în formă de pară, dar cu o suprafață aplatizată a unei margini, ceea ce dă în general. este aspectul unui oală.

Multe efecte adverse, de exemplu, un mediu acid în timpul proceselor inflamatorii în tractul genital feminin, pot provoca umflarea capului, ceea ce duce la pierderea capacității de rotație a spermatozoizilor și, în consecință, la încetarea mișcării liniare înainte.

Majoritatea capului spermatozoizilor este ocupat de nucleu, iar cel anterior formează capacul capului cu un acrozom (acros - superior, cel mai exterior, soma - corp). În acrozom, un complex lamelar modificat acumulează enzime (hialuronidază, proteaze), cu ajutorul cărora spermatozoizii trec prin membranele secundare ale ovulelor până la ovolemă pentru a asigura fecundarea. În acest caz, conexiunile intercelulare formate de acidul hialuronic în corona radiata, precum și glicoproteinele substanței principale a învelișului transparent, sunt distruse.

În spatele nucleului, în gâtul celulei, doi centrioli ai centrozomului sunt localizați unul după altul - proximal și distal. Centriolul proximal se află liber în citoplasmă în timpul fecundației, este introdus în ovul pentru a forma centrul celular al zigotului. Cel distal este conectat la filamentul axial, care este un organel special al spermatozoizilor - aparatul contractil, care crește din acest centriol în stadiul formării sale.

Filamentul axial, ca orice ciliu sau flagel, este format din 9 dublete periferice de microtubuli de tubulin conectate prin punți scurte de dineină (mânere) și unul central, ai cărui microtubuli sunt legați prin filamente radiale lungi de anumite dublete periferice, care formează doar un plan de contracție al filamentului axial însuși. Acest lucru, la rândul său, asigură că coada se epuizează doar într-un singur plan.

În zona corpului spermatozoizilor, în jurul filamentului axial, mitocondriile (filamentul spiralat), bogate în ATP, sunt aranjate sub forma unui lanț răsucit spiralat. Aici se acumulează rezerve semnificative de glicogen. În acest fel, se formează centrul energetic al celulei reproducătoare masculine.

În regiunea cozii, citoplasma scade rapid, astfel încât în ​​partea sa finală filamentul axial este acoperit doar de plasmalemă.

Mărimea gameților masculi la reprezentanții diferitelor clase și specii de animale variază foarte mult.

Având în vedere faptul că pentru corpul feminin, spermatozoizii acționează ca celule străine genetic, ei sunt supuși unui atac masiv din partea factorilor ei protectori celulari și umorali și, prin urmare, sunt forțați, chiar și în epididim, să dobândească o membrană lipoproteică suplimentară datorită secrețiile celulelor epiteliale pentru a-și masca antigenele. Aici se creează un potențial ionic negativ stabil în membrana plasmatică a spermatozoizilor, care le asigură respingerea reciprocă și mișcarea liberă înainte împotriva unui contraflux slab de lichid (reotaxis), format ca urmare a activității secretoare crescute a glandelor genitale feminine în timpul faza estrală a ciclului sexual.

Viteza de mișcare a spermatozoizilor este de 2-5 mm pe minut. Această viteză le permite să ajungă în treimea anterioară a oviductelor în 6-9 ore, unde are loc fertilizarea.

Pentru ca fertilizarea să aibă succes, este necesar ca cel puțin câteva zeci de mii de gameți masculini să ajungă în ovul. Pe drum, majoritatea mor. Prin urmare, natura dă dovadă de o generozitate extraordinară în problema de bază a continuării vieții, în ciuda raționalității și zgârceniei sale generale. In timpul inseminarii naturale, un numar mare de spermatozoizi sunt introdusi in vagin (vaci, oi, capre) sau in uter (iepe, porci). Există un număr de ele într-un ejaculat de spermatozoizi:

Bărbați – 300-500 de milioane, mistreț – 40-50 de miliarde,

taur – 4-14 miliarde, berbec – 2-4 miliarde,

armăsar – 3-15 miliarde, cocoș – 0,3-0,4 miliarde.

Temperatura ridicată, iradierea ultravioletă, mediul acid și sărurile de metale grele au un efect dăunător asupra spermei. Efectele adverse apar atunci când sunt expuse la radiații, alcool, nicotină, medicamente, antibiotice și alte medicamente puternice. Influența tuturor acestor factori trebuie luată în considerare atunci când se organizează procesele de reproducere, precum și timpul de supraviețuire al spermei în tractul reproducător feminin:

Iepuri - 8-12 ore, pui - 30-40 de zile,

vaci – 25-30 ore, femei – 5-8 zile. oaie - 30-36 ore.

Mișcarea spermei umane

Spermatozoidul uman se mișcă cu ajutorul unui flagel. În timpul mișcării, sperma se rotește de obicei în jurul axei sale. Viteza de mișcare a unui spermatozoid uman poate ajunge la 0,1 mm pe secundă. sau mai mult de 30 cm pe oră. La o femeie, la aproximativ 1-2 ore după coitus cu ejaculare, primul spermatozoid ajung în partea ampulară a trompei (partea în care are loc fertilizarea).

În corpul masculin, spermatozoizii sunt într-o stare inactivă, flagelul lor se mișcă nesemnificativ. Mișcarea spermatozoizilor de-a lungul tractului genital masculin (tubuli spermiferi, ductul epididimar, canalul deferent) are loc pasiv datorită contracțiilor peristaltice ale mușchilor ductului și bătăii cililor celulelor peretelui ductului. Spermatozoizii devin activi după ejaculare datorită acțiunii enzimelor sucului prostatic asupra lor.

Mișcarea spermatozoizilor de-a lungul tractului genital al femeii este independentă și are loc împotriva mișcării fluidului. Pentru a efectua fertilizarea, spermatozoizii trebuie să parcurgă o cale de aproximativ 20 cm (canal cervical - aproximativ 2 cm, cavitatea uterină - aproximativ 5 cm, trompe uterine - aproximativ 12 cm).

Mediul vaginal este dăunător pentru spermatozoizi; lichidul seminal neutralizează acizii vaginali și suprimă parțial acțiunea sistemului imunitar al femeii împotriva spermatozoizilor. Din vagin, sperma se deplasează spre colul uterin. Direcția de mișcare a spermatozoizilor este determinată de detectarea pH-ului mediului. Se mișcă în direcția scăderii acidității; pH-ul vaginal este de aproximativ 6,0, pH-ul cervical este de aproximativ 7,2. De regulă, majoritatea spermatozoizilor nu sunt capabili să ajungă la colul uterin și mor în vagin (conform criteriilor OMS utilizate în testul post-coital, la 2 ore după coit nu mai există spermatozoizi vii în vagin). Trecerea canalului cervical este dificilă pentru spermatozoizi din cauza prezenței mucusului cervical în acesta. După trecerea prin colul uterin, spermatozoizii ajung în uter, al cărui mediu este favorabil pentru spermatozoizii în uter își pot menține mobilitatea pentru o perioadă destul de lungă (sperma individuală până la 3 zile). Mediul uterin are un efect activator asupra spermatozoizilor, iar motilitatea acestora crește semnificativ. Acest fenomen se numește „capacitate”. Pentru o fertilizare cu succes, cel puțin 10 milioane de spermatozoizi trebuie să pătrundă în uter. Din uter, spermatozoizii sunt trimiși către trompele uterine, direcția în care și în care spermatozoizii sunt determinate de fluxul de lichid. S-a demonstrat că spermatozoizii au reotaxie negativă, adică dorința de a se mișca împotriva curgerii. Fluxul de lichid în trompele uterine este creat de cilii epiteliului, precum și de contracțiile peristaltice ale peretelui muscular al tubului. Majoritatea spermatozoizilor nu pot ajunge la capătul trompei uterine - așa-numita „pâlnie” sau „ampul”, unde are loc fertilizarea. Din cele câteva milioane de spermatozoizi care intră în uter, doar câteva mii ajung în partea ampulară a trompei uterine. Modul în care spermatozoidul uman caută un ovul în infundibulul trompei uterine rămâne neclar. Există presupuneri despre prezența chimiotaxiei în spermatozoizii umani - mișcare către anumite substanțe secretate de ovul sau de celulele foliculare din jurul acestuia. În ciuda faptului că chimiotaxia este inerentă spermei multor organisme acvatice cu fertilizare externă, prezența sa nu a fost încă dovedită în spermatozoizii oamenilor și mamiferelor.

Durata de viață a spermei umane

După o perioadă de maturare de aproximativ 64 de zile, spermatozoizii pot rămâne în corpul unui bărbat până la o lună. Ele sunt capabile să supraviețuiască în ejaculat, în funcție de condițiile de mediu (lumină, temperatură, umiditate) până la 24 de ore. În vagin, spermatozoizii mor în câteva ore. În colul uterin, uter și trompele uterine, spermatozoizii rămân în viață până la 6 zile.

Spermatozoizi în lumea vegetală

În cele mai multe cazuri, spermatozoizii de plante sunt foarte mici; excepția este spermatozoizii cicadelor: la unele specii sunt vizibili cu ochiul liber, atingând un diametru de 0,3 mm. Nucleul spermei plantelor este de obicei mare, cu o cantitate mică de citoplasmă. Spermatozoizii de plante se mai numesc si anterozoizi. Organul vegetal în care se produc spermatozoizii se numește anteridiu.