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.
Мужские половые клетки
Онтогенез
Онтогенез - процесс индивидуального развития организма от момента оплодотворения и до момента смерти.
Периоды онтогенеза
I Пренатальный - период внутриутробного развития (длительность 280 суток) ;
а) начальный (ранний эмбрион) первая неделя
б) зародышевый (эмбрион) 2 - 8 неделя, образование первой полости, органогенез и сердцебиение на 21 день
в) плодный (до конца беременности), плацентация, дифференциация тканевых структур
II Постнатальный - период развития организма после рождения;
а) ранний постэмбриональный
б) дальнейшего формирования, развития и созревания организма, его старения и смерти.
Начальный период - имеет следующие стадии:
1) зигота - начало синтеза ДНК;
2) дробление - начало синтеза всех видов РНК;
3) морула - клетки тотипотентны;
4) бластоциста - потеря тотипотентности; клетки детерминированы к образованию зародышевых или внезародышевых структур;
5) гаструла - наличие зародышевых листков и стволовых клеток.
Онтогенезу всегда предшествует прогенез, так как без образования и созревания мужских и женских половых клеток невозможно образования нового организма.
ПРОГЕНЕЗ
Прогенез - образование, развитие и созревание мужских и женских половых клеток.
Половые клетки - гаметы, в отличие от соматических, имеют гаплоидный набор хромосом. Все хромосомы гамет, за исключением одной половой, называются аутосомами, половая гоносома .
Мужские половые клетки имеют половые хромосомы X или Y.
Женские половые клетки только Х.
Дифференцированные гаметы имеют невысокий уровень метаболизма и не способны к размножению.
Мужские половые клетки - сперматозоиды (спермии), развивается в очень их несколько тысяч миллионов. Они невелики по размерам (у человека около 70мкм), обладают способностью к активному движению со скоростью 30-50 мкм/сек. Сперматозоид имеет жгутиковую форму.
ЁПроцесс образования и созревания сперматозоидов - сперматогенез.
Сперматозоид состоит из двух частей: 1) головки; 2) хвоста.
Головка сперматозоида (caput spermatozoidi) содержит небольшое плотное ядро с гаплоидным набором хромосом. Для человека характерно наличие в ядре 22 аутосомы и 1 половой хромосом (гоносомы). В зависимости от того, какую половую хромосому имеет ядро сперматозоида Х или Y, они делятся на два вида:
1) андроспермии - содержат Y - хромосомы,
2) гинекоспермии - содержат Х - хромосомы.
ЁЯдро характеризуется высоким содержанием нуклеопротаминов и нуклеогистонов . Передняя часть ядра покрыта плоским мешочком, который образует чехлик сперматозоида. На переднем полюсе чехлика располагается акросома (от греч. acros - верхушка; soma - тело). Оба образования (чехлик и акросома) являются производными комплекса Гольджи.
Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и протеазам (трипсин), которые способны растворять оболочки яйцеклетки.
Головка снаружи покрыта клеточной мембраной.
Хвост (feagellum) сперматозоида состоит из:
а) связующей части (шейка) образованной двумя центиолями - проксимальной и дистальной, от дистальной берет начало осевая нить (аксонема);
б) промежуточной части образованной двумя центральными и 9 парами периферических микротрубочек, окруженных по спирали митохондриями (митохондриальное влагалище);
в) главной части, которая по строению напоминает ресничку. Окружена тонкофибриллярным влагалищем;
г) терминальной части, которая содержит единичные сократительные филаменты.
Также как и головка, хвост покрыт клеточной мембраной
В течение каждой минуты в организме мужчины вырабатывается 50 000 сперматозоидов. В течение каждого часа его яички вырабатывают 3 000 000 сперматозоидов. В течение каждого дня - 72 000 000 сперматозоидов. Этот удивительный процесс в сочетании с невероятной производительностью начинается в период полового созревания и продолжается до самой смерти. Сравни те его с созреванием в течение 28 дней, то есть раз в месяц, яйцеклетки в организме женщины (да и то до климактерического периода).
Однако благодаря размерам сперматозоидов количество выделяемой спермы совсем не так велико. Если собрать вместе все сперматозоиды, благодаря которым произошли зачатие всех когда-либо живших и ныне здравствующих людей, то их хватило бы только на то, чтобы наполнить наперсток. Произведенные мужчиной в течение дня сперматозоиды, собранные вместе, не отличались бы от песчинки. Естественно, их не видно невооруженным глазом, а изучить их строение можно только при помощи электронного микроскопа.
Мужская сперма это сложное вещество, состоящее из более чем 30 различных компонентов, включающих лимонную кислоту, фруктозу, высококонцентрированный калий и такой важнейший элемент, как цинк. В состав спермы также входят сера, медь, магний, кальций, витамин С и Б12, т. е. все самые важные химические элементы для здоровья человека. Кроме того, семенные пузырьки содержат 15 различных выделений предстательной железы, которые стимулируют мышечные сокращения и расширение кровеносных сосудов. Несмотря на присутствие лимонной кислоты, сперма имеет легкое щелочное свойство.
Существует два типа сперматозоидов: одни содержат половую хромосому X, другие У. Слияние с яйцеклеткой У-сперматозоида приводит к рождению мальчика, а Х-сперматозоида? девочки.
Исследование израильских ученых подтвердили, что пол будущего ребенка с большей вероятностью можно определить при зачатии. Считается, что У-сперматозоиды более подвижны, но имеют меньшую продолжительность жизни. Поэтому, если зачатие происходит в период овуляции, т. е. когда созревшая яйцеклетка выходит из яичника, они успевают достичь, цели быстрее, чем Х-сперматозоиды. Тогда будет зачат мальчик. И наоборот, если зачатие происходит за сутки до овуляции, то больше шансов на оплодотворение яйцеклетки Х-сперматозоидом, у которого больше продолжительность жизни. И будет зачата девочка.
Новорожденный сперматозоид
"Новорожденные сперматозоиды" - это микроскопические половые клетки. Они группируются в яичках шеренгами, как солдаты на параде. Развиваясь, они образуют головку в форме овала, тонкую шейку и хвост (жгутик), длинный по сравнению с их микроскопическими размерами. Сперматозоид содержит набор из 23 хромосом, которые находятся в головке и заключают в себе гены, передающие будущим поколениям черты фамильного сходства. Сперматозоиды передвигаются с помощью жгутика. Удары, напоминающие движение хлыста, толкают их вперед, в долгий путь к ожидающей оплодотворения яйцеклетке.
Из многомиллионной армии сперматозоидов, выбрасываемых во время одной эякуляции (семяизвержения), проникнуть в яйцеклетку может только один. Оплодотворенная яйцеклетка вырабатывает особого рода защиту, не позволяющую другим сперматозоидам проникнуть в нее. Для нормального процесса оплодотворения важно не только образование достаточного количества полноценных сперматозоидов, но и определенный состав жидкой части спермы: оптимальная концентрация в ней фруктозы, ионов цинка и кальция, биологически активных пептидов и низкий уровень кислотности. На состояние этих показателей влияют уровень гормонов и радиации, действие некоторых химических веществ и даже психоэмоциональное состояние.
Хвост сперматозоида движется змееобразно, изгибаясь сразу в нескольких местах. 800 раз нижняя часть хвоста должна вильнуть из стороны в сторону, чтобы сперматозоид продвинулся вперед на 1 см.
Деятельность яичек
Яички можно сравнить с конвейером, так как они работают без перерыва. Деятельность каждого вырабатывающего сперматозоиды семенного канальца не прекращается ни на минуту. Огромная линия конвейера неутомимо движется вперед без перекуров, перерывов на обед и ночных простоев. Когда готовый продукт сходит с линии, часть оставшихся позади клеток находится на полпути, а другая только начинает жить. На каждой стадии развития соблюдается специфический ритм и скорость движения, которые нельзя ни замедлить, ни ускорить. Формирование половой клетки занимает много времени, около 72 дней. По окончании процесса производства не все они находятся в идеальной форме. У одних отсутствует жгутик, у других недоразвита головка, третьи деформированы. Этого следовало ожидать при таком массовом серийном производстве. Несколько миллионов плохо сложенных, несформированных сперматозоидов не снижают способности мужчины к оплодотворению. Внутри яичек мужские клетки могут выполнять только небольшие движения.
Деятельность придатков яичек
Придатки яичек - это длинные, узкие канальцы, лежащие в свернутом виде над обоими "близнецами". Когда заканчивается образование сперматозоидов, они переходят из яичек в придатки. Они пока еще недостаточно развиты, не в состоянии правильно передвигаться и оплодотворить яйцеклетку. Подвижность сперматозоидов является важным фактором способности к оплодотворению. Чтобы выиграть гонку, мужская клетка должна двигаться вперед и только вперед, не меняя направления. Сперматозоиды обретают подвижность только в начальной части придатка. Стенки протока придатка яичка выделяют жидкость, под влиянием которой сперматозоиды приходят в движение. Но они еще плохо чувствуют направление, что заставляет их плавать по кругу, то есть оставаться на месте. Это значит, что гонку к яйцеклетке они проиграли бы с позором. Двенадцать дней длится созревание сперматозоидов в канальцах придатков, прежде чем они в достаточной степени научатся плавать. В это время чувствительнейшие мышцы, размещенные в стенках канальцев, проталкивают их вперед. Огромное расстояние, которое им приходится преодолевать, составляет около 6 м. Жидкая питательная среда служит им пищей, помогает им созреть и обрести необходимую подвижность. Подводя итоги, можно сказать, что придатки яичек - настоящая школа мужества.
Короткий срок годности сперматозоидов
Сперматозоидам необходимо провести 72 дня в яичках и 12 дней в придатках, чтобы достигнуть уровня зрелости, то есть в общей сложности почти 3 месяца. Только после этого они готовы отправиться в долгий путь к семенным пузырькам и далее к предстательной железе. Зрелые половые клетки накапливаются в придатках яичка, но не надолго. Они имеют ограниченный срок годности. Они сохраняют "свежесть" и активность менее месяца. После этого они резко стареют и вскоре погибают. Погибшие сперматозоиды разлагаются, а содержащиеся в них питательные вещества, в том числе белки, впитываются яичками. Если у мужчины эякуляция бывает только раз в месяц, ему кажется, что он уже не в состоянии оплодотворить женщину. Он думает, что его сперматозоиды слишком старые, или умирают, или уже умерли. Но на самом деле производство мужских половых клеток - это непрерывный процесс. Миллионы новых сперматозоидов нескончаемым потоком поступают в придатки яичек и путешествуют по ним. Хотя в изверженной сперме могут быть старые сперматозоиды, наряду с ними в ней присутствуют и совершенно новые, готовые начать гонку к яйцеклетке и реализовать свои шансы.
Мужская половая клетка развивается около 75 дней от момента возникновения. Поэтому последствия вредных воздействий могут проявляться через несколько месяцев. Некоторую относительную гарантию правильного развития половых клеток дает строгое соблюдения норм питания. Результаты научных исследований свидетельствуют, что избыточный вес у мужчин приводит к изменению уровня тестостерона и эстрогена? основных гормонов, ответственных за формирование спермы. Кроме того, при избыточном весе повышается температура яичек, которая для успешного образования сперматозоидов должна быть ниже температуры тела. По той же причине нежелательны частые горячие ванны.
Сладкое семя
Сперма (семенная жидкость), вырабатываемая мужскими половыми железами, состоит из сперматозоидов, жидкости семенных пузырьков и секрета предстательной железы. Сперматозоиды составляют в среднем только 3% эякулята. Остальные 97% -- это секрет предстательной железы и жидкость семенных пузырьков. В первой порции эякулята содержание сперматозоидов выше, чем в последующих, и особенно в последней. В эякуляте содержится примерно от 300 до 500 млн. сперматозоидов. Сперма -- сложная по составу, насыщенная различными соединениями и сахаром жидкость, причем известны далеко не все компоненты. Фруктоза (сахар, содержащийся в сперме) может служить источником энергии для сперматозоидов, что, однако, еще нуждается в доказательстве. Сперма дает щелочную реакцию, тогда как выделения влагалища создают кислую среду. Принято считать, что щелочная субстанция покрывает сперматозоиды и защищает их во время пребывания внутри влагалища. Секрет предстательной железы содержит сильные антибактериальные соединения. Сперма выбрасывается в жидком состоянии, затем она быстро переходит в желеобразное, и через 20 минут сперма снова разжижается. Вполне возможно, что это помогает половым клеткам выживать во влагалище. Средний объем эякулята, при условии, что оргазм происходит с 3-дневными перерывами, составляет от 3 до 5 см, количественное выражение выброса может колебаться в зависимости от возраста, состояния здоровья, количества выпитой жидкости и так далее. У партнерши сперма может вызывать аллергическую реакцию. Аллергия проявляется в виде сыпи или длительного зуда детородных органов. Подобное случается крайне редко, чаще всего такие симптомы свидетельствуют о наличии инфекции.
Кроме своей прямой функции оплодотворения яйцеклетки, сперма оказывает положительное воздействие на организм женщины, кроме, разумеется, тех случаев, когда она становится переносчиком болезней (СПИД, гепатит, венерические). Исходя из этого, гормональные контрацептивы, с одной стороны, предпочтительнее презервативов, с другой? последние остаются самым эффективным средством профилактики инфекционных заболеваний, передающихся при половом акте.
У партнерши сперма может вызывать аллергическую реакцию. Аллергия проявляется в виде сыпи или длительного зуда детородных органов. Подобное случается крайне редко, чаще всего такие симптомы свидетельствуют о наличии инфекции.
Не секрет, что некоторые французские производители используют для изготовления косметики сперму. Косметика эта очень эффективна и стоит недешево. Все дело в том, что в природе нет более ценного и уникального продукта, чем сперма. Косметологическая ценность спермы определяется наличием в ее составе чрезвычайно полезных веществ.
Оказывается, всемирно известная виагра и некоторые другие популярные средства от импотенции не повышают активность сперматозоидов, как можно было ожидать, а тормозят ee, что отрицательно сказывается на способности к оплодотворению.
Небольшая утечка
Перед эякуляцией небольшая капля жидкости смачивает конец члена. Она поступает из железы Купера и дает сильную щелочную реакцию, нейтрализующую все следы кислот после мочеиспускания. Она очищает и промывает уретру, подготавливая ее к проходу спермы. В этой жидкости содержится несколько тысяч сперматозоидов. Существует теория, согласно которой это "сборная суперзвезд", готовых победить в гонке. Чтобы избежать зачатия, даже небольшая часть этой жидкости не должна попасть во влагалище, иначе сперматозоиды могут найти дорогу к яйцеклетке. Удаление полового члена из влагалища непосредственно перед выбросом семени называется прерванным половым актом. К этому способу часто прибегают молодые пары, стремящиеся избежать беременности. Однако они сильно рискуют через девять месяцев стать мамой и папой. Виной тому часто бывает маленькая капля из куперовой железы. Прерываемый половой акт требует навыков и умения контролировать свои реакции и управлять оргазмом, которые чаще всего отсутствуют в молодости. Это может вызывать у партнеров сильное напряжение. Однако многие опытные, достигшие зрелости пары выбирают именно этот способ предохранения, наиболее древний и распространенный. Но он не предохраняет от заражения венерическими болезнями и СПИДом, тогда как презерватив обеспечивает хотя бы частичную защиту.
Выживает сильнейший
Принято считать, что только 200 сперматозоидов выживают во время пути к яйцеклетке. Одни оказываются не в состоянии преодолеть первую же преграду - шейку матки, другие погибают при движении по матке. Третьи могут спутать дорогу и не попасть в нужный яйцевод. Сперматозоид может прожить в родовых путях женщины от 2 до 7 дней. Столько времени может понадобиться для оплодотворения яйцеклетки. В отношении сперматозоидов верно утверждение, что качество важнее количества. Ключевой вопрос - проблема подвижности: клетка должна плыть только в одном направлении, то есть вперед. Средняя скорость сперматозоида составляет 3 мм в минуту. У более быстрых лучше шансы достигнуть цели, прежде чем они погибнут. Итак, скорость и подвижность - главные условия победы в гонках. Те, кому посчастливилось выжить, скапливаются в самой широкой части яйцевода. Именно тут они с нетерпением ожидают прибытия яйцеклетки. Если она уже на месте, они собираются вокруг нее, самозабвенно пытаясь пробить ее защитную оболочку. Извиваясь, сперматозоид резко ударяется о внешнюю стенку клетки, выделяя при этом химические соединения, растворяющие ее защитный слой. В конце концов в стенке появляются маленькие отверстия, и несколько счастливых сперматозоидов попадают внутрь яйцеклетки. От тех, кому это удалось, остаются только микроскопические головки. Теперь перед ними последняя преграда, последний бастион, который нужно взять. Это тонкая внешняя оболочка, защищающая ядро яйцеклетки, -- самое трудное препятствие. И только один сперматозоид может ее преодолеть. Возможно, им, действительно, будет лучший из лучших. Его головка перемещается в середину, и его ядро соединяется с ядром яйцеклетки. Происходит зачатие -- тотальная имплозия, совершенное слияние, полное соединение двух ядер. По общепринятым представлениям это воссоединение есть проявление могучей, всеобъемлющей микросилы. Именно оно определяет все параметры нашей личности. Хромосомы соединяются парами, раз и навсегда обусловливая набор наследственных черт. Новая жизнь является идеально пропорциональной, демократичной мешаниной генов обоих родителей.
Проблема бесплодия
Бесплодие -- это неспособность организма к производству потомства. По данным одного исследования, 15% американских и 12% английских супружеских пар сталкиваются с проблемой бесплодия, причем в 35% случаев это связано с мужским бесплодием. В 10-15% случаев причина кроется в бесплодии обоих партнеров. Специалисты утверждают, что повод для беспокойства появляется только в том случае, если в течение года интенсивной половой жизни не происходит зачатия. Некоторые из них считают, что этот срок следует продлить до полных 18 месяцев. В настоящее время мужское бесплодие встречается все чаще, причем причина этого явления неизвестна. В 1950 году среднее количество сперматозоидов в семени было на 40 млн. выше, чем в 1988 году. Одной из наиболее важных причин может быть перегревание яичек (пребывание в горячей воде является примитивным способом контрацепции). Подобным образом может действовать тесная одежда, повышающая температуру в области паха и промежности. Исследования, посвященные установлению зависимости между типом нижнего белья и способностью к оплодотворению, показали, что у мужчин, носивших трусы типа боксерских, количество сперматозоидов в семени выше, чем у тех, кто предпочитает белье в обтяжку. Вредное воздействие на качество сперматозоидов оказывают также неблагоприятные факторы окружающей среды (радиация, загрязнение воздуха соединениями свинца и другими отравляющими веществами и т.п.). В настоящее время возобладало мнение, что они наносят гораздо больший ущерб здоровью, чем принято было считать. Яички в большей степени подвергаются вредным воздействиям окружающей среды, чем внутренние органы. Поэтому следует помнить, что яички - чрезвычайно чувствительный орган, и избегать всего, что связано с неоправданным риском.
Недостаточное потребление витамина С (меньше, чем 60 мг в сутки) отрицательно сказывается на состоянии спермы, и, как полагают, влияет на возникновение различных нарушений у потомства. Общеизвестными факторами риска являются табак, алкоголь и наркотики. Также весьма опасны и анаболические препараты, которыми увлекаются культуристы. Далеко не все мужчины вспоминают о здоровье своего потомства при выборе профессии. А статистика свидетельствует: у маляров, полотеров и других людей, работающих с красками и лаками, изменяется количество и качество спермы, а аномалии у их детей встречаются чаще. А, например, у жен стоматологов повышается риск выкидыша из-за того, что их мужья вдыхают испарения наркотических веществ, которые вводят пациентам. Исследования спермы и потомства специалистов, работающих на компьютерах, пока дают противоречивые результаты. И все-таки специалисты советуют и мужчинам, и женщинам, занятым на такой работе, прервать или ограничить ее по крайней мере за месяц до возможного зачатия.
Максимально подвижны сперматозоиды осенью и зимой, в это же время сперма содержит максимальную концентрацию половых клеток. Месяцы с октября по февраль ученые рекомендуют как наиболее подходящие для зачатия. Кроме того, в эти месяцы наиболее велика вероятность зачать мальчика поскольку летом из-за жары Y-хромосомы, носители мужского генетического кода, сильно уступают в жизнеспособности женским Х-хромосомам.
Изменение процесса созревания сперматозоидов, уменьшение их числа, подвижности, наличие в них хромосомных нарушений могут стать причиной мужского бесплодия, которое, хотя и встречается несколько реже, чем женское, но требует не менее тщательного исследования и лечения.
Объем спермы
Достаточное для зачатия количество спермы составляет от 2 до 5 см. Если объем выброса меньше, сперма становится густой и вязкой, а сперматозоиды плохо защищены от воздействия кислотных выделений влагалища. Если же объем больше, то сперма слишком разжижена, и существует большая вероятность рассеивания половых клеток во влагалище. Не теряйте надежды! Если результаты анализа будут не в вашу пользу, не стоит отчаиваться. В пробирке сперматозоиды гибнут значительно быстрее, чем в условиях организма. В пробирке они живут только от 2 до 6 часов. Напряжение, связанное со сдачей анализа, и страх перед диагнозом бесплодие -- могут отрицательно сказаться на результатах. Людям свойственно ошибаться, это вполне может произойти и в стенах лаборатории. На результатах может отразиться плохое качество упаковки, ошибка в расчетах, неправильное хранение. Проведите несколько (от 2 до 3) анализов в течение 6-7 недель, меняя при этом лаборантов. Только после этого, если все результаты дали однозначно отрицательный результат, решайте, как поступать дальше. К редким врожденным аномалиям относится нарушение функции канальцев яичка, вырабатывающих сперматозоиды. Половые клетки начинают превращаться в сперматозоиды, однако большая их часть не вызревает. В настоящее время высококвалифицированные специалисты могут отделить зрелые сперматозоиды и использовать их для оплодотворения яйцеклетки вне организма женщины. Мужское бесплодие остается плохо изученной проблемой. Поэтому старайтесь избегать лечения в клиниках, не получивших официального признания. Вместо операции по удалению узлов семявыносящего протока или биопсии яичек можно прибегнуть к искусственному оплодотворению партнерши собственной или донорской спермой. Однако эти операции дорого обходятся как в материальном, так и психологическом плане и не всегда дают положительный результат. Независимо от принятого решения старайтесь чувствовать себя мужчиной. Отгоняйте мрачные мысли, они только усиливают состояние напряженности, ослабляют уверенность в себе. Не теряйте надежды и возобновляйте попытки. Вам следует знать, что были случаи, когда мужчины с безнадежно низкими показателями количества сперматозоидов удивляли специалистов, своих партнерш, да и самих себя неожиданным отцовством.
Мифы о сперматозоидах
"У тебя могут кончиться сперматозоиды" Это наивное и нелепое представление о процессах, происходящих в организме, широко распространено среди часто мастурбирующих мальчиков. Но в это же верит поразительно большое количество зрелых мужчин. Причем, хотя подавляющее большинство мужчин знают, что организм вырабатывает сперматозоиды в течение всей жизни, упомянутое мнение невозможно развеять. Воздержание никак не влияет на качество сперматозоидов. Недавно были проведены исследования спермы через 12, а затем через 120 часов после последнего полового акта. Анализы показали, что воздержание никак не повлияло ни на форму, ни на подвижность, ни на количество сперматозоидов. Тем не менее длительное воздержание вызывает уменьшение количества высококачественных сперматозоидов.
"Эякуляция истощает организм"
Это ошибочное представление тесно связано с предыдущим. Долгое время тренеры и руководители спортивных команд требовали от своих подопечных воздержания и отказа от секса в лучшем случае за 4-5 дней до начала важных спортивных соревнований. Недавно ученые университета штата Колорадо исследовали физическую подготовку спортсменов, которые: а) воздерживались от секса на протяжении 5 дней, б) занимались сексом в течение последних 24 часов. У них проверялись: выносливость, готовность к усилию, подвижность, скорость реакции, сохранение равновесия, сила мышц и другие важные для спортсменов показатели. Исследователи отметили "отсутствие сколько-нибудь значимых и подлежащих измерению" различий в обеих группах спортсменов.
"В старости сперматозоиды уже не вырабатываются"
В возрасте 70 лет производство сперматозоидов сокращается. Но исследования показывают наличие сперматозоидов в эякуляте у 48% мужчин в возрасте от 80 до 90 лет. В настоящее время большинство ученых сходится во мнении, что у мужчин пожилого возраста сперматозоиды менее жизнеспособны, чем у молодых людей. Происходит некоторое увеличение количества деформированных сперматозоидов, что может вызывать пороки развития у зачатого ребенка. Степень риска в подобных случаях не поддается определению, поскольку мужчина в этом возрасте уже не стремится стать отцом.
СПЕРМАТОЗОИД (сперма + зоо... + греч. eidos — вид; синонимы — спермий, сперматозоон, живчик), зрелая гаплоидная мужская половая клетка. Открыл студент-медик Й. Гам (1680), позднее описан А. Левенгуком. Термин введён К. М. Бэром в 1827 г. Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза и участвуют в оплодотворении. 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 и хвост 40 — 50 мкм). В головке находится ядро, несущее отцовский наследственный материал. На переднем её конце находится акросома, обеспечивающая проникновение сперматозоида через оболочки женской яйцеклетки. В шейке и теле расположены митохондрии и спиральные нити, являющиеся генератором двигательной активности сперматозоида. От шейки через тело и хвост отходит осевая нить (аксонема), окружённая оболочкой. Под нею вокруг осевой нити расположены 8 — 10 ещё более мелких нитей — фибрилл, выполняющих в клетке двигательную или скелетную функции.
Подвижность является наиболее характерным свойством сперматозоида и осуществляется с помощью равномерных ударов хвоста путём вращения вокруг собственной оси по направлению часовой стрелки. Продолжительность существования сперматозоида во влагалище достигает 2,5 часа, в шейке матки — 48 часов и более. В норме сперматозоид движется всегда против тока жидкости, что и позволяет ему передвигаться вверх по женскому половому тракту до встречи с яйцеклеткой со скоростью 3 мм/мин.
Известно, что в определении пола ведущую роль играют 2 половые хромосомы — Х и Y. Сперматозоиды, содержащие Y-хромосому, называются андроспермиями, Х-хромосому — гиноспермиями. Яйцеклетку может оплодотворить, как правило, только один спермий, причём, с равной вероятностью им может быть андро- или гиноспермий, в связи с чем предварительные предсказания пола ребёнка практически невозможны. Предполагают, что мальчики чаще рождаются от мужчин, в сперме которых преобладают андроспермии.
В спермограмме здорового мужчины наряду с нормальными встречаются и патологические формы спермиев, но не более 20 — 25%. Превышение этого числа может приводить к бесплодию или к врождённым уродствам плода. При патологии в эякуляте уменьшается количество сперматозоидов (олигозооспермия), может снижаться число подвижных форм (астенозооспермия). Иногда отсутствуют зрелые сперматозоиды, а встречаются лишь клетки сперматогенеза. Все сперматозоиды могут быть неподвижными или в сперме могут отсутствовать как сперматозоиды, так и клетки сперматогенеза (аспермия).
Строение и функция сперматозоида
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:
- Ядро , несущее одинарный набор хромосом. Такое ядро называют гаплоидным. После слияния сперматозоида и яйцеклетки (ядро которой также гаплоидно) образуется зигота - новый диплоидный организм, несущий материнские и отцовские хромосомы. При сперматогенезе (развитии сперматозоидов) образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола. При оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется эмбрион мужского пола. Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида (см. протамины). В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен - в ядре сперматозоида не синтезируется РНК.
- Акросома - видоизмененная лизосома - мембранный пузырек, несущий литические ферменты - вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объёма головки и по своему размеру приблизительно равна ядру. Она лежит спереди от ядра и покрывает собой половину ядра (поэтому часто акросому сравнивают с шапочкой). При контакте с яйцеклеткой акросома выбрасывает свои ферменты наружу и растворяет небольшой участок оболочки яйцеклетки, благодаря чему образуется небольшой «проход» для проникновения сперматозоида. В акросоме содержится около 15 литических ферментов, основным из которых является акрозин.
- Центросома - центр организации микротрубочек, обеспечивает движение хвоста сперматозоида, а также предположительно участвует в сближении ядер зиготы и первом клеточном делении зиготы.
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 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).
