Структура, физиология и биохимия на спермата. Какво е сперматозоид и какви са особеностите на структурата му? Видове сперматозоиди
Всяка минута тялото на мъжа произвежда 50 000 сперматозоиди. На всеки час тестисите му произвеждат 3 000 000 сперматозоиди. През всеки ден - 72 000 000 сперматозоиди. Този удивителен процес, съчетан с невероятна производителност, започва в пубертета и продължава до смъртта. Сравнете го с узряването на яйцеклетките в рамките на 28 дни, тоест веднъж месечно, в тялото на жената (и дори тогава преди менопаузата).
Въпреки това, поради размера на сперматозоидите, количеството освободени сперматозоиди изобщо не е толкова голямо. Ако трябваше да съберете всички сперматозоиди, допринесли за зачеването на всяко човешко същество, което някога е живяло или е живо, ще има достатъчно от тях, за да напълните един напръстник. Спермата, произведена от мъж през деня, събрана заедно, не би била по-различна от песъчинка. Естествено, те не се виждат с невъоръжено око и тяхната структура може да бъде изследвана само с помощта на електронен микроскоп.
Мъжката сперма е сложно вещество, състоящо се от повече от 30 различни компонента, включително лимонена киселина, фруктоза, високо концентриран калий и такъв важен елемент като цинка. В състава на спермата влизат още сяра, мед, магнезий, калций, витамин С и В12, т.е. всички най-важни химични елементи за човешкото здраве. В допълнение, семенните везикули съдържат 15 различни простатни секрети, които стимулират мускулните контракции и разширяването на кръвоносните съдове. Въпреки наличието на лимонена киселина, спермата има леко алкално свойство.
Има два вида сперматозоиди: някои съдържат полова хромозома X, други Y. Сливането с яйцеклетка на Y-сперматозоид води до раждането на момче, но X-сперматозом? момичета.
Изследване на израелски учени потвърди, че полът на нероденото дете най-вероятно може да бъде определен при зачеването. Смята се, че Y-сперматозоидите са по-мобилни, но имат по-кратка продължителност на живота. Следователно, ако зачеването настъпи по време на периода на овулация, т.е. когато зряла яйцеклетка напусне яйчника, те успяват да постигнат целта си по-бързо от Х-спермата. Тогава ще се зачене момче. Обратно, ако зачеването настъпи ден преди овулацията, тогава има по-голям шанс за оплождане на яйцеклетката с Х-сперматозий, който има по-голяма продължителност на живота. И ще се зачене момиче.
Новородена сперма
„Новородените сперматозоиди“ са микроскопични зародишни клетки. Те са групирани в тестисите в редици, като войници на парад. Докато се развиват, те образуват глава с овална форма, тънка шия и опашка (флагелум), дълги в сравнение с микроскопичните им размери. Спермата съдържа набор от 23 хромозоми, които се намират в главата и съдържат гени, които предават черти за семейна прилика на бъдещите поколения. Сперматозоидите се движат с помощта на флагел. Ударите, напомнящи на камшик, ги тласкат напред по дългия път към очакваното яйце.
От многомилионната армия от сперматозоиди, освободени по време на една еякулация (еякулация), само един може да проникне в яйцето. Оплодената яйцеклетка развива специален вид защита, която не позволява на други сперматозоиди да проникнат в нея. За нормалния процес на оплождане е важно не само образуването на достатъчен брой пълноценни сперматозоиди, но и определен състав на течната част на спермата: оптималната концентрация на фруктоза, цинкови и калциеви йони, биологично активни пептиди и ниско ниво на киселинност. Състоянието на тези показатели се влияе от нивото на хормоните и радиацията, действието на определени химикали и дори психо-емоционалното състояние.
Опашката на спермата се движи като змия, огъвайки се на няколко места едновременно. Долната част на опашката трябва да се поклати от една страна на друга 800 пъти, за да може спермата да се придвижи напред с 1 см.
Дейност на тестисите
Тестисите могат да бъдат сравнени с конвейер, тъй като работят без прекъсване. Дейността на всяка семенна тръба, произвеждаща сперматозоиди, не спира нито за минута. Огромната конвейерна линия се движи неуморно напред без паузи за дим, почивки за обяд или нощни престои. Когато готовият продукт излезе от линията, някои от клетките, които са останали, са наполовина, докато други тепърва започват да живеят. На всеки етап от развитието се наблюдава определен ритъм и скорост на движение, които не могат да бъдат нито забавяни, нито ускорени. Образуването на зародишна клетка отнема много време, около 72 дни. В края на производствения процес не всички от тях са в идеална форма. Някои нямат флагел, други имат недоразвита глава, а трети са деформирани. Това можеше да се очаква при такова масово производство. Няколко милиона лошо оформени, неоформени сперматозоиди не намаляват способността на мъжа да опложда. Вътре в тестисите мъжките клетки могат да правят само малки движения.
Дейности на епидидима
Епидидимите са дълги, тесни тубули, които лежат навити над двата „близнака“. Когато производството на сперма приключи, те се преместват от тестисите към епидидима. Те все още не са достатъчно развити, не могат да се движат правилно и да оплодят яйцеклетка. Подвижността на сперматозоидите е важен фактор за способността за оплождане. За да спечели състезанието, мъжката клетка трябва да се движи напред и само напред, без да променя посоката. Сперматозоидите придобиват подвижност само в началната част на епидидима. Стените на епидидималния канал отделят течност, под въздействието на която сперматозоидите започват да се движат. Но те все още имат слабо чувство за ориентация, което ги принуждава да плуват в кръг, тоест да стоят на място. Това означава, че ще загубят позорно надпреварата за яйцето. Узряването на сперматозоидите в тубулите на епидидима продължава дванадесет дни, преди те да се научат достатъчно да плуват. По това време най-чувствителните мускули, разположени в стените на тубулите, ги тласкат напред. Огромното разстояние, което трябва да преодолеят, е около 6 м. Течната хранителна среда им служи за храна, помага им да узреят и да придобият необходимата подвижност. Обобщавайки, можем да кажем, че епидидимът е истинско училище за смелост.
Кратък срок на годност на спермата
Спермата трябва да прекара 72 дни в тестисите и 12 дни в епидидима, за да достигне зрялост, общо почти 3 месеца. Едва след това те са готови да тръгнат на дългото пътуване до семенните мехурчета и по-нататък до простатната жлеза. Зрелите зародишни клетки се натрупват в епидидима, но не за дълго. Имат ограничен срок на годност. Те остават „свежи“ и активни за по-малко от месец. След това те рязко остаряват и скоро умират. Мъртвите сперматозоиди се разлагат и хранителните вещества, които съдържат, включително протеини, се абсорбират от тестисите. Ако мъжът еякулира само веднъж месечно, му се струва, че вече не е в състояние да забременее жена. Той смята, че спермата му е твърде стара, или умира, или вече е умряла. Но всъщност производството на мъжки репродуктивни клетки е непрекъснат процес. Милиони нови сперматозоиди влизат и преминават през епидидима в безкраен поток. Въпреки че еякулираната сперма може да съдържа стари сперматозоиди, наред с тях има и напълно нови, готови да започнат надпреварата към яйцеклетката и да реализират шансовете си.
Мъжката репродуктивна клетка се развива около 75 дни от момента на възникването си. Следователно последствията от вредното въздействие може да отнеме няколко месеца, за да се проявят. Известна относителна гаранция за правилното развитие на зародишните клетки се осигурява от стриктното спазване на хранителните стандарти. Научните изследвания показват, че наднорменото тегло при мъжете води до промени в нивата на тестостерон и естроген? основните хормони, отговорни за образуването на сперма. В допълнение, при наднормено тегло се повишава температурата на тестисите, която за успешно образуване на сперматозоиди трябва да бъде по-ниска от телесната температура. По същата причина честите горещи вани са нежелателни.
Сладко семе
Спермата (семенна течност), произведена от мъжките полови жлези, се състои от сперматозоиди, течност от семенни везикули и простатен секрет. Сперматозоидите съставляват средно само 3% от еякулата. Останалите 97% са секретът на простатната жлеза и течността на семенните мехурчета. В първата порция еякулат съдържанието на сперматозоиди е по-високо, отколкото в следващите и особено в последната. Еякулатът съдържа приблизително 300 до 500 милиона сперматозоиди. Спермата е сложна течност, наситена с различни съединения и захар, като не всички компоненти са известни. Фруктозата (захар, открита в спермата) може да служи като източник на енергия за сперматозоидите, но това предстои да бъде доказано. Спермата е алкална, докато вагиналните секрети са киселинни. Общоприето е, че алкалното вещество покрива сперматозоидите и ги предпазва, докато са във влагалището. Простатният секрет съдържа силни антибактериални съединения. Спермата се освобождава в течно състояние, след което бързо преминава в желеобразно състояние и след 20 минути спермата отново се втечнява. Възможно е това да помага на зародишните клетки да оцелеят във влагалището. Средният обем на еякулата, при условие че оргазъмът настъпва на интервали от 3 дни, е от 3 до 5 см; количественото изразяване на еякулата може да варира в зависимост от възрастта, здравословното състояние, количеството изпити течности и т.н. При партньор спермата може да предизвика алергична реакция. Алергията се проявява под формата на обрив или продължителен сърбеж на репродуктивните органи. Това се случва изключително рядко, най-често такива симптоми показват наличието на инфекция.
В допълнение към пряката си функция за оплождане на яйцеклетката, сперматозоидите имат положителен ефект върху тялото на жената, освен, разбира се, в случаите, когато става носител на болести (СПИН, хепатит, полово предавани болести). Въз основа на това, хормоналните контрацептиви, от една страна, са за предпочитане пред презервативите, от друга? последните остават най-ефикасното средство за предпазване от инфекциозни заболявания, предавани по полов път.
При партньор спермата може да предизвика алергична реакция. Алергията се проявява под формата на обрив или продължителен сърбеж на репродуктивните органи. Това се случва изключително рядко, най-често такива симптоми показват наличието на инфекция.
Не е тайна, че някои френски производители използват сперма за производството на козметика. Тази козметика е много ефективна и не е евтина. Работата е там, че в природата няма по-ценен и уникален продукт от спермата. Козметичната стойност на спермата се определя от наличието на изключително полезни вещества в нейния състав.
Оказва се, че световноизвестната Виагра и някои други популярни лекарства за импотентност не повишават активността на спермата, както може да се очаква, а я инхибират, което се отразява негативно на способността за оплождане.
Малък теч
Преди еякулация, малка капка течност намокря края на пениса. Той идва от жлезата на Купър и предизвиква силна алкална реакция, която неутрализира всички следи от киселина след уриниране. Той почиства и изплаква уретрата, подготвяйки я за преминаване на сперматозоиди. Тази течност съдържа няколко хиляди сперматозоиди. Има теория, че това е "отбор от суперзвезди", готови да спечелят надпреварата. За да избегнете зачеването, дори малка част от тази течност не трябва да влиза във влагалището, в противен случай сперматозоидите могат да намерят пътя си до яйцеклетката. Отстраняването на пениса от влагалището точно преди изхвърлянето на спермата се нарича прекъснат полов акт. Този метод често се използва от млади двойки, които се опитват да избегнат бременност. Те обаче са изложени на голям риск след девет месеца да станат мама и татко. Виновникът често е малка капка от жлезата на Купър. Coitus interruptus изисква умения и способност за контролиране на реакциите и управление на оргазма, които най-често липсват в младостта. Това може да причини много стрес на партньорите. Въпреки това, много опитни, зрели двойки избират този конкретен метод на защита, най-древният и широко разпространен. Но не предпазва от инфекция с полово предавани болести и СПИН, докато презервативът осигурява поне частична защита.
Най-силният оцелява
Общоприето е, че само 200 сперматозоиди преживяват пътуването до яйцеклетката. Някои не могат да преодолеят първото препятствие - шийката на матката, докато други умират, докато се движат през матката. Трети може да се объркат и да не попаднат в десния яйцепровод. Спермата може да живее в родовия канал на жената от 2 до 7 дни. Това е колко време може да отнеме, за да бъде оплодена яйцеклетка. Когато става въпрос за сперма, вярно е, че качеството е по-важно от количеството. Ключовият въпрос е проблемът с мобилността: клетката трябва да плува само в една посока, тоест напред. Средната скорост на спермата е 3 мм в минута. По-бързите имат по-голям шанс да достигнат целта, преди да умрат. И така, скоростта и мобилността са основните условия за спечелване на състезания. Тези, които имат късмета да оцелеят, се натрупват в най-широката част на яйцепровода. Това е мястото, където те с нетърпение очакват пристигането на яйцето. Ако тя вече е на място, те се събират около нея, безкористно се опитват да пробият защитната й обвивка. Извивайки се, спермата рязко се удря във външната стена на клетката, освобождавайки химически съединения, които разтварят нейния защитен слой. В крайна сметка в стената се появяват малки дупки и няколко щастливи сперматозоиди си проправят път вътре в яйцето. От тези, които успеят, остават само микроскопични глави. Сега те са изправени пред последното препятствие, последния бастион, който трябва да бъде превзет. Тази тънка външна обвивка, защитаваща ядрото на яйцето, е най-трудното препятствие. И само един сперматозоид може да го преодолее. Може би те наистина ще бъдат най-добрите от най-добрите. Главата му се придвижва към средата, а ядрото му се свързва с ядрото на яйцето. Настъпва зачатие - тотална имплозия, перфектно сливане, пълно обединение на две ядра. Според общоприетите представи това събиране е проява на мощна, всеобхватна микросила. Именно това определя всички параметри на нашата личност. Хромозомите се обединяват по двойки, определяйки веднъж завинаги набор от наследствени черти. Новият живот е съвършено пропорционална, демократична смесица от гените на двамата родители.
Проблем с безплодието
Безплодието е неспособността на тялото да произвежда потомство. Според едно проучване 15% от американските и 12% от английските двойки се сблъскват с проблеми с безплодието, а в 35% от случаите това се дължи на мъжко безплодие. В 10-15% от случаите причината се крие в безплодието и на двамата партньори. Експертите казват, че има причина за безпокойство само ако зачеването не настъпи в рамките на една година интензивна сексуална активност. Някои от тях смятат, че този срок трябва да се удължи до цели 18 месеца. В момента мъжкото безплодие става все по-често срещано и причината за това явление е неизвестна. През 1950 г. средният брой сперматозоиди на сперма е бил с 40 милиона по-висок в сравнение с 1988 г. Една от най-важните причини може да бъде прегряването на тестисите (престоят в гореща вода е примитивен метод за контрацепция). Тесните дрехи могат да действат по подобен начин, повишавайки температурата в областта на слабините и перинеума. Проучвания за установяване на връзката между вида на бельото и плодовитостта показват, че мъжете, които носят боксерки, имат по-висок брой сперматозоиди от тези, които носят тясно бельо. Неблагоприятните фактори на околната среда (радиация, замърсяване на въздуха с оловни съединения и други токсични вещества и др.) също оказват вредно влияние върху качеството на спермата. В момента преобладава мнението, че те причиняват много повече вреда на здравето, отколкото се смяташе. Тестисите са по-изложени на вредни влияния на околната среда, отколкото вътрешните органи. Ето защо трябва да запомните, че тестисите са изключително чувствителен орган и избягвайте всичко, което включва ненужен риск.
Недостатъчният прием на витамин С (по-малко от 60 mg на ден) има отрицателен ефект върху здравето на сперматозоидите и се смята, че влияе върху появата на различни нарушения в потомството. Добре известни рискови фактори са тютюнът, алкохолът и наркотиците. Анаболните лекарства, към които са пристрастени културистите, също са много опасни. Не всички мъже помнят здравето на своето потомство, когато избират професия. А статистиката сочи: сред бояджиите, бояджиите и другите хора, работещи с бои и лакове, количеството и качеството на сперматозоидите се променят, а аномалиите са по-чести при децата им. И например съпругите на зъболекарите имат повишен риск от спонтанен аборт поради факта, че съпрузите им вдишват изпарения от наркотични вещества, които се прилагат на пациентите. Изследванията на сперматозоидите и потомството на компютърните учени досега са дали противоречиви резултати. И все пак експертите съветват както мъжете, така и жените, занимаващи се с подобна работа, да я прекъснат или ограничат поне месец преди евентуално зачеване.
Сперматозоидите са най-подвижни през есента и зимата, в същото време спермата съдържа максимална концентрация на зародишни клетки. Учените препоръчват месеците от октомври до февруари като най-подходящи за зачеване. Освен това през тези месеци вероятността от зачеване на момче е най-голяма, тъй като през лятото, поради горещините, Y-хромозомите, носители на мъжкия генетичен код, са много по-ниски по жизнеспособност от женските X-хромозоми.
Промяната в процеса на узряване на сперматозоидите, намаляването на техния брой, подвижността и наличието на хромозомни аномалии в тях могат да причинят мъжко безплодие, което, макар и малко по-рядко от женското безплодие, изисква не по-малко задълбочено изследване и лечение.
Обем на спермата
Количеството сперматозоиди, достатъчно за зачеване, е от 2 до 5 см. Ако обемът на изтласкване е по-малък, сперматозоидите стават гъсти и вискозни и сперматозоидите са слабо защитени от ефектите на киселинните вагинални секрети. Ако обемът е по-голям, тогава спермата е твърде разредена и има голяма вероятност зародишните клетки да се разпръснат във влагалището. Не губете надежда! Ако резултатите от анализа не са във ваша полза, не се отчайвайте. Ин витро сперматозоидите умират много по-бързо, отколкото в тялото. Ин витро живеят само от 2 до 6 часа. Стресът, свързан с вземането на теста и страхът от диагностициране на безплодие, могат да повлияят негативно на резултатите. Хората са склонни да правят грешки и това лесно може да се случи в стените на лаборатория. Резултатите могат да бъдат повлияни от лошо качество на опаковката, грешки в изчисленията или неправилно съхранение. Извършете няколко (2 до 3) теста в продължение на 6-7 седмици, като смените лаборантите. Едва след това, ако всички резултати са ясно отрицателни, решете какво да правите по-нататък. Редките вродени аномалии включват дисфункция на тестикуларните тубули, които произвеждат сперма. Зародишните клетки започват да се превръщат в сперма, но повечето от тях не узряват. В момента висококвалифицирани специалисти могат да отделят зрели сперматозоиди и да ги използват за оплождане на яйцеклетка извън тялото на жената. Мъжкото безплодие остава слабо разбран проблем. Затова се опитайте да избегнете лечение в клиники, които не са получили официално признание. Вместо операция за отстраняване на възлите на семепровода или биопсия на тестисите, можете да прибягвате до изкуствено осеменяване на партньора със собствена или донорска сперма. Тези операции обаче са скъпи както материално, така и психологически и не винаги дават положителен резултат. Независимо от вашето решение, опитайте се да се почувствате мъж. Прогонете мрачните мисли, те само засилват състоянието на напрежение и отслабват самочувствието. Не губете надежда и продължавайте да опитвате. Трябва да знаете, че има случаи, в които мъже с безнадеждно нисък брой сперматозоиди изненадват специалисти, своите партньори и себе си с неочаквано бащинство.
Митове за спермата
„Може да останете без сперма“ Тази наивна и нелепа идея за процесите, протичащи в тялото, е широко разпространена сред момчетата, които често мастурбират. Но изненадващо голям брой зрели мъже вярват в това. Освен това, въпреки че по-голямата част от мъжете знаят, че тялото произвежда сперма през целия живот, това мнение не може да бъде разсеяно. Въздържанието не влияе по никакъв начин на качеството на спермата. Наскоро бяха проведени изследвания върху сперма 12 и след това 120 часа след последния полов акт. Анализите показват, че въздържанието не оказва влияние върху формата, подвижността или броя на сперматозоидите. Дългосрочното въздържание обаче води до намаляване на броя на висококачествените сперматозоиди.
"Еякулацията изтощава тялото"
Това погрешно схващане е тясно свързано с предишното. Дълго време треньорите и ръководителите на спортни отбори настояваха техните играчи да се въздържат от секс в най-добрия случай 4-5 дни преди началото на важни спортни състезания. Наскоро учени от държавния университет в Колорадо проучиха физическата годност на спортисти, които: а) са се въздържали от секс в продължение на 5 дни, б) са правили секс през последните 24 часа. Изследвани са: издръжливост, готовност за усилие, мобилност, бързина на реакция, баланс, мускулна сила и други важни за спортистите показатели. Изследователите отбелязват "няма значими или измерими" разлики в двете групи спортисти.
„В напреднала възраст спермата вече не се произвежда“
На 70-годишна възраст производството на сперма намалява. Но проучванията показват наличието на сперма в еякулата на 48% от мъжете на възраст от 80 до 90 години. В момента повечето учени са съгласни, че по-възрастните мъже имат по-малко жизнеспособна сперма от по-младите мъже. Има леко увеличение на броя на деформираните сперматозоиди, което може да причини дефекти в развитието на заченато дете. Степента на риск в такива случаи не може да се определи, тъй като мъжът на тази възраст вече не се стреми да стане баща.
Здраве
Когато става въпрос за сперма, хората изглежда винаги имат въпроси. Някои хора искат да убият спермата, някои искат да ги получат или продадат, някои се притесняват за работата на своите „малки помощници“. В крайна сметка свят без сперма би бил много самотно място. Ето някои изненадващи факти, които може би все още не знаете за спермата.
1. Анормалните сперматозоиди са нормални
Механизмът за производство на сперматозоиди при хората е доста мързелив. Как иначе можем да обясним факта, че 90 процента от сперматозоидите в семенната течност на мъжа са деформирани? Две глави, две опашки, огромни глави, глава с форма на карфица, спираловидна опашка - наистина този списък от деформации на спермата може да бъде продължен дълго време.
Всъщност това е цената, която платихме за моногамията. При тези видове, при които женската получава сперма от повече от един мъжки, сперматозоидите имат по-еднакъв вид. При хората по правило сперматозоидите на двама мъже не попадат в една и съща жена по едно и също време.
2. Половин ч.л
Това е обемът, който обикновено излиза, когато мъжът еякулира. Не е много, но по един или друг начин сперматозоидите успяват да си свършат работата.
3. Сперматозоидите имат здрави шлемове.
Разбира се, това не е точно шлем, а овална структура, наречена акрозома. Той съдържа силни химикали, които се произвеждат, когато спермата се прикрепи към яйцеклетката. Веществото разтваря външната обвивка на яйцеклетката, пробивайки дупка, през която спермата може да влезе в яйцето.
4. Сперма и сперма
Някои хора използват термините сперма и сперма взаимозаменяемо. Но сперматозоидите са само компонент на спермата или семенната течност. В семенната течност има и вещества от простатната жлеза, както и семенни мехурчета. Спермата, която се произвежда в тестисите, изисква много гориво, за да движи опашката си. За щастие те получават това гориво от захарната фруктоза, която се доставя от техните семенни мехурчета. Течността от простатната жлеза или простатата съдържа вещества, които помагат на семенната течност да се втечни, когато навлезе в жената. Без това спермата не би могла да се движи.
5. Един тестис е достатъчен
Ако мъжът загуби един тестис по медицински причини, другият обикновено е в състояние да произведе достатъчно сперма, за да зачене дете. Може би най-известният пример за това е известният американски колоездач Ланс Армстронг, който загуби един тестис от рак и стана баща на пет деца.
6. 200 милиона конкуренти
Необходим е само един сперматозоид, за да оплоди яйцеклетката на жената, но има ожесточена конкуренция за честта да го направите. Всъщност средната сперма съдържа около 200 милиона сперматозоиди.
7. Фабриката никога не затваря
Жените се раждат с ограничен брой яйцеклетки. Но при мъжете нещата са съвсем различни. Мъжете произвеждат сперма цял ден, всеки ден, през целия си живот.
С напредването на възрастта сперматозоидите стават по-бавни, а ДНК по-фрагментирана, но фабриката никога не затваря.
8. Сперматозоидите са мънички
Искате ли да видите сперма? По-добре е да вземете микроскоп, тъй като тези живи същества са много малки, за да се видят с просто око. Колко малко? Дължината на спермата е приблизително 0,05 mm от главата до опашката.
Разбира се, липсата на дължина на спермата се компенсира в количеството. Ако беше възможно да се подредят всички сперматозоиди, освободени по време на еякулация, те биха се простирали на 9,5 км.
9. Спермата се нуждае от защита
Сперматозоидите изглеждат като всяка друга клетка в тялото ни, но докато напуснат тестисите, те имат наполовина по-малко ДНК от другите клетки в тялото ни. Всичко това изглежда подозрително за имунната система. За да попречат на имунните клетки да атакуват спермата, тестисите им осигуряват специални клетки, които ги заобикалят, създавайки ограда.
10. Мъртвите сперматозоиди могат да създадат живи бебета.
За да се оплоди яйцеклетката по традиционния начин, спермата трябва да може да плува. По-различно обаче е положението при ин витро оплождането. В действителност експертите използват малки роботизирани стъклени пръчки, за да имплантират един сперматозоид в яйцеклетка. Понякога дори удрят спермата, докато спре да се движи. В края на краищата основното нещо, от което се нуждаете, е ДНК в спермата.
11. Кой път да отида?
Сперматозоидите са способни да се избутват, но много от тях изпитват трудности при движението си в една посока. Всъщност само половината от сперматозоидите успяват да направят това. Други плуват в кръгове, трети се люлеят с движенията на семенната течност.
Но тъй като повечето от тях започват, много все още стигат до яйцето. Това е въпреки факта, че тръбите, свързващи матката с яйчниците, съдържат малки космени клетки, които създават бариери пред спермата. Ако някога сте виждали сьомга да плува срещу течението, ще разберете за какво говорим.
12. Спермата живее няколко дни
Колко дълго може да живее спермата в тялото на жената? Около два-три дни.
13. Y няма равен
След като спермата се свърже с яйцеклетката, хромозомите обменят части от ДНК, което означава, че има смес от ДНК от майката и бащата. Но има изключение: Y хромозомата няма аналози в ДНК на яйцеклетката и следователно се предава практически непроменена от баща на син. Тъй като Y хромозомата изглежда по същия начин като хромозомата на бащата, бащата на баща му и така нататък през поколенията.
14. Дръжте на хладно
Без значение колко горещ е сексът, тестисите на мъжа трябва да се поддържат хладни, тоест по-ниски от телесната температура, което е важно за производството на здрава сперма.
Тялото на мъжа поддържа идеалната температура на скротума с помощта на вени, които отвеждат топлината от мускулите на скротума, които повдигат и спускат тестисите, за да ги доближат или отдалечат от телесната топлина.
Ако мъж кръстоса краката си, температурата на скротума се повишава. Същото се случва, когато носи бански гащета.
15. Два месеца за създаване на сперма
Колко време отнема производството на сперма? Според последните проучвания това отнема около два месеца.
Производството на сперма е непрекъснато, точно като на конвейер. Но точно както при конвейерната лента, отнема време, за да преминете от началото до края.
Спермата е мъжка репродуктивна клетка (гамета). Има способността да се движи, което до известна степен осигурява възможност за среща с разнополови гамети. Размерите на спермата са микроскопични: дължината на тази клетка при човека е 50-70 микрона (най-голямата е при тритона - до 500 микрона). Всички сперматозоиди носят отрицателен електрически заряд, което ги предпазва от слепване в спермата. Броят на сперматозоидите, произведени в мъжки индивид, винаги е колосален. Например, еякулатът на здрав мъж съдържа около 200 милиона сперматозоиди (жребецът произвежда около 10 милиарда сперматозоиди).
Структура на спермата
По отношение на морфологията сперматозоидите се различават рязко от всички други клетки, но съдържат всички основни органели. Всеки сперматозоид има глава, шия, междинна част и опашка под формата на камшик.. Почти цялата глава е изпълнена с ядро, което носи наследствен материал под формата на хроматин. В предния край на главата (на върха) има акрозома, която представлява модифициран комплекс на Голджи. Тук се образува хиалуронидаза, ензим, който е способен да разгражда мукополизахаридите на мембраната на яйцеклетката, което прави възможно проникването на спермата в яйцеклетката. В шийката на спермата има митохондрия, която има спираловидна структура. Необходимо е да се генерира енергия, която се изразходва за активни движения на спермата към яйцеклетката. Спермата получава по-голямата част от енергията си под формата на фруктоза, на която еякулатът е много богат. Центриолът е разположен на границата на главата и шията. На напречното сечение на флагела се виждат 9 двойки микротубули, още 2 двойки са в центъра. Флагелумът е органела на активното движение. В семенната течност мъжката полова клетка развива скорост от 5 cm/h (което спрямо нейния размер е приблизително 1,5 пъти по-бързо от скоростта на олимпийски плувец).
Електронната микроскопия на спермата разкри, че цитоплазмата на главата не е в колоидно, а в течнокристално състояние. Това гарантира устойчивостта на сперматозоидите към неблагоприятни условия на околната среда (например киселинната среда на женските генитални пътища). Установено е, че сперматозоидите са по-устойчиви на въздействието на йонизиращото лъчение от незрелите яйцеклетки.
Спермата на някои животински видове има акрозомален апарат, който изстрелва дълга тънка нишка, за да улови яйцеклетката.
Установено е, че мембраната на спермата има специфични рецептори, които разпознават химикалите, секретирани от яйцеклетката. Следователно човешките сперматозоиди са способни на насочено движение към яйцеклетката (това се нарича положителен хемотаксис).
По време на оплождането само главата на сперматозоида, която носи наследствения апарат, прониква в яйцето, а останалите части остават отвън.
Яйцеклетката или овоцитът е специално диференцирана клетка, пригодени за оплождане и по-нататъшно развитие. За разлика от спермата, яйцата не са способни на активно движение и имат еднаква форма: при повечето животни те са кръгли, могат да бъдат овални или удължени. Ядрото, като правило, следва формата на яйцето. Характеризира се с голямо количество цитоплазма, която в допълнение към обичайните органели съдържа голямо количество жълтък - резервен хранителен материал за развитието на ембриона. Яйцата с голямо количество жълтък обикновено са големи (риби, влечуги, птици), яйцата с малко количество жълтък (ланцетни) или без жълтък (бозайници) не са големи, но винаги са по-големи от спермата. Структурата на яйцата се определя от съдържанието и местоположението на жълтъка. Въз основа на тези характеристики могат да се разграничат следните видове яйца. Алециталните яйца изобщо не съдържат жълтък. Такива яйца са характерни за плацентарните бозайници. Хомолециталните яйца съдържат малко количество жълтък, повече или по-малко равномерно разпределен в цитоплазмата (ланцет). Следващият тип е телолециталният. Характеризират се със съдържание на средно или голямо количество жълтък, разположен полярно. Този тип е разделен на два подтипа: „среден“ телолецитален и „екстремен“ телолецитален. “Средните” телолецитални яйца съдържат средно количество жълтък, разположен във вегетативната част (амфибии). „Изключително” телолецитният тип съдържа голямо количество жълтък, също концентриран във вегетативната част (костни риби, влечуги, птици). Центролециталният тип яйце също се характеризира с наличието на голямо количество жълтък, който се намира в центъра на яйцето (насекоми).
Наличието на голямо количество жълтък определя полярността на яйцата (с изключение на центролециталните клетки). Полярността на яйцата е добре изразена при земноводни, влечуги и птици. Горната част на яйцето, бедна на жълтък, се нарича анимален полюс, а долната част, съдържаща голямо количество жълтък, се нарича вегетативен полюс. Мисловната линия, свързваща анималния и вегетативния полюс и минаваща през центъра на яйцето, се нарича ос на яйцето.
Характерна особеност на структурата на яйцата е наличието на мембрани. Черупките запазват формата и структурата на яйцето, предпазват съдържанието му от изсъхване, предпазват от механични и химични въздействия на външната среда.
Ооцитните мембрани се разделят на три групи: първични, вторични и третични.
Първичната черупка на яйцето се образува от самото яйце и представлява неговия повърхностен уплътнен слой, нарича се вителлинна мембрана и се образува преди оплождането в процеса на оогенезата.
Вторичните мембрани се произвеждат от клетките, които подхранват яйцето. Пример са фоликуларните клетки. Често тези мембрани могат да бъдат плътни и тогава имат микропили - отвори за проникване на сперматозоиди.
Третичните мембрани служат за защита на яйцето, те се образуват по време на преминаването на яйцето през яйцепровода. Пример за третични мембрани е белтъкът, подчерупката и черупката при птиците.
Яйцата са много чувствителни към температурни колебания, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и радий.
При сравнително малко повишаване на температурата, което животните понасят безболезнено, яйцата умират. Увеличаването на дозата на рентгенови лъчи, радий, ултравиолетови лъчи е фатално за яйцата. Установено е, че ако развитието и оплождането на зародишните клетки са още млади, то те са по-чувствителни към радиация.
Растителни тъкани
Клетките на висшите растения също са диференцирани и организирани в тъкани. Ботаниците разграничават четири основни типа тъкан: меристематична, защитна, базална и проводима.
Меристематична тъкан. Меристематичните тъкани се състоят от малки клетки с тънки стени и големи ядра; В тези клетки има малко или никакви вакуоли. Основната функция на меристемните клетки е растежът; тези клетки се делят, диференцират и пораждат всички други видове тъкани. Ембрионът, от който се развива растението, се състои изцяло от меристема; С напредването на развитието по-голямата част от меристемата се диференцира в други тъкани, но дори в старо дърво има участъци от меристема, които позволяват по-нататъшен растеж. Откриваме меристематични тъкани в бързо растящите части на растението: във върховете на корените и стъблата и в камбия. Меристемата на върха на корена или стъблото, наречена апикална меристема, кара тези части да растат по дължина, а камбиевата меристема, наречена странична меристема, прави възможно увеличаването на дебелината на стъблото или корена.
Защитен плат. Защитните тъкани се състоят от дебелостенни клетки, които предпазват подлежащите тънкостенни клетки от изсъхване и механични повреди.Защитните тъкани включват например епидермиса на листата и корковите слоеве на ствола и корените. Епидермисът на листата отделя восъчен, водоустойчив материал, наречен кутин, който предотвратява загубата на вода от повърхността на листата.
На повърхността на листата има предпазни клетки - специализирани епидермални клетки, разположени по две близо до всяко от устицата - малки дупчици, водещи навътре в листа. Тургорното налягане в предпазните клетки регулира размера на устичните процепи и по този начин скоростта на преминаване на кислород, въглероден диоксид и водни пари през тях.
Някои от епидермалните клетки на корена имат издатини, наречени коренови косми; тези израстъци увеличават повърхността, която абсорбира вода и разтворени минерали от почвата. Стъблата и корените са покрити със слоеве от коркови клетки, образувани от специален корков камбий. Корковите клетки са много плътно „опаковани“, а стените им съдържат друго водоустойчиво вещество - суберин. Suberin предотвратява проникването на вода в корковите клетки; следователно те не живеят дълго, а зрялата коркова тъкан се състои от мъртви клетки.
Основен плат. Тази тъкан образува основната маса на тялото на растението: меките части на листата, цветовете и плодовете, кората и сърцевината на стъблата и корените. Основните функции на тази тъкан са производството и натрупването на хранителни вещества.Най-простият тип основна тъкан е паренхимът, състоящ се от тънкостенни клетки с тънък слой протоплазма, заобикалящ централна вакуола. Хлоренхимът е модифициран паренхим, съдържащ хлоропласти, в които протича фотосинтеза. Клетките на хлоренхима са хлабаво подредени и образуват по-голямата част от вътрешната тъкан на листата и някои стъбла. Те се характеризират с тънки клетъчни стени, големи вакуоли и наличие на хлоропласти.
В някои основни тъкани ъглите на клетъчните стени са удебелени, за да осигурят опора за растението. Тази тъкан, наречена коленхим, се намира в стъблата и дръжките на листата точно под епидермиса. В друга тъкан - склеренхим - цялата клетъчна стена е силно удебелена; склеренхимни клетки, които осигуряват механична якост, могат да бъдат намерени в стъблата и корените на много растения. Понякога те са под формата на дълги тънки влакна. Вретеновидни склеренхимни клетки, наречени ликови влакна, се намират във флоема (флоема) на стъблата на много растения. В твърдата черупка на ядките присъстват кръгли склеренхимни клетки, наречени петрозни клетки.
Проводими тъкани. Растенията имат два вида проводима тъкан: ксилема (дървесина), която провежда вода и разтворени соли, и флоема (флоем), която транспортира разтворени хранителни вещества като глюкоза. Във всички висши растения първите клетки, образувани от ксилемни клетки, са дълги клетки, наречени трахеиди, със заострени краища и пръстеновидно или спирално удебеляване на стените. По-късно тези клетки се свързват помежду си в краищата си, образувайки дървени съдове. По време на развитието на кръвоносните съдове напречните стени се разтварят и страничните стени се удебеляват, така че се образува дълга целулозна тръба, която да провежда водата. Тези съдове могат да достигнат 3 m дължина. Както в трахеидите, така и в съдовете, цитоплазмата в крайна сметка умира и оставя празни тръби, които продължават да функционират. Удебеляването на клетъчните стени, придружено от отлагането на лигнин (вещество, което определя твърдостта и дървесността на стволовете и корените), позволява на ксилемата да изпълнява не само проводящи, но и поддържащи функции.
Подобно сливане на клетки, съседни една на друга в техните краища, води до образуването на флоемни ситовидни тръби. Крайните стени не изчезват, а са запазени под формата на плочи с дупки - ситови плочи. За разлика от трахеидите и дървените съдове, ситовидните тръби остават живи и съдържат голямо количество цитоплазма, но губят ядрата си. В непосредствена близост до ситовите тръби са „сателитни клетки“, които имат ядра; възможно е те да служат за регулиране на функцията на ситовите тръби. Кръговото движение на цитоплазмата значително ускорява преминаването на разтворените хранителни вещества през тези тръби. Ситовидните тръби се намират в меката кора на дървесните стъбла, разположени навън от камбия.
Животинска тъкан
Биолозите не са съгласни донякъде как трябва да се класифицират различните видове тъкани и колко такива типове има. . Ще разграничим шест вида животинска тъкан: епителна, съединителна, мускулна, кръвна, нервна и репродуктивна.
Епителна тъкан. Тази тъкан се състои от клетки, които образуват външната обвивка на тялото или покриват вътрешните му кухини. Епителната тъкан може да изпълнява функциите на защита, абсорбция, секреция и възприемане на дразнения(или няколко от тези функции едновременно). Епителът предпазва подлежащите клетки от механично увреждане, от вредни химикали и бактерии и от изсъхване. Храната и водата се абсорбират през чревните епителни клетки. Други епителни тъкани служат за отделяне на голямо разнообразие от вещества; Някои от тези вещества са отпадъчни продукти от метаболизма, докато други се използват от тялото. И накрая, тъй като тялото е изцяло покрито с епител, очевидно е, че всяко дразнене, за да бъде възприето, трябва да премине през епитела. Епителните тъкани включват, например, външния слой на кожата и тъканите, покриващи храносмилателния тракт, трахеята и бъбречните тубули. Епителните тъкани се разделят на шест подгрупи въз основа на формата и функцията на техните клетки.
Плоският епител се състои от сплескани клетки с форма на многоъгълници. Той образува повърхностния слой на кожата и лигавицата на устата, хранопровода и влагалището. При хората и висшите животни плоският епител обикновено се състои от няколко слоя плоски клетки, насложени един върху друг; такава тъкан се нарича стратифициран плосък епител.
Кубоидният епител се състои от кубовидни клетки. Той покрива бъбречните тубули.
Колонните епителни клетки са с продълговата форма и приличат на колони или колони; ядрото обикновено се намира по-близо до основата на клетката. Стомахът и червата са покрити с колонен епител.
Цилиарен епител. Цилиндричните клетки могат да имат на свободната си повърхност малки протоплазмени процеси, наречени реснички, чието ритмично биене задвижва материала, разположен на повърхността на клетките, в една посока. По-голямата част от респираторния тракт е облицована с колонен ресничест епител, чиито реснички служат за отстраняване на частици прах и други чужди материали.
Чувствителният (сензорен) епител съдържа клетки, специализирани за възприемане на дразнения. Пример е лигавицата на носната кухина – обонятелният епител, чрез който се възприемат миризмите.
Жлезистите епителни клетки са специализирани да отделят различни вещества, като мляко, ушна кал или пот. Имат цилиндрична или кубична форма.
Съединителни тъкани. Този тип тъкан, която включва кости, хрущяли, сухожилия, връзки и фиброзна съединителна тъкан, поддържа и свързва всички други клетки в тялото. Всички тези тъкани се характеризират с наличието на големи количества нежив материал, който техните клетки отделят. Товатака нареченото основно вещество. Природата и функцията на определен вид съединителна тъкан зависи до голяма степен от природата на това междуклетъчно основно вещество. По този начин клетките изпълняват своите функции индиректно, секретирайки основното вещество, което служи като действителен свързващ и поддържащ материал.
Във влакнестата съединителна тъкан основното вещество е гъста, произволно и плътно изтъкана мрежа от влакна, които обграждат клетките на съединителната тъкан и се състоят от материал, секретиран от тези клетки. Такава тъкан се намира навсякъде в тялото: тя свързва кожата с мускулите, държи жлезите в правилната позиция и свързва много други образувания. Специализирани видове фиброзна съединителна тъкан са сухожилията и връзките. Сухожилията не са еластични, а гъвкави връзки, които прикрепят мускулите към костите. Лигаментите имат известна еластичност и свързват костите заедно. Под самата кожа е разположен особено плътен плексус от влакна на съединителната тъкан (именно този слой след химическа обработка - дъбене - се превръща в обработена кожа).
Влакната на съединителната тъкан съдържат протеин, наречен колаген. Когато тези влакна се третират с гореща вода, колагенът се превръща в разтворим протеин - желатин. Колагенът и желатинът имат почти еднакъв аминокиселинен състав. Макромолекулите на колагена, които образуват влакната, са спирални структури от три пептидни вериги, свързани помежду си с водородни връзки. Тъй като човешкото тяло има много съединителна тъкан, колагенът съставлява около една трета от всички протеини.
Поддържащият скелет на гръбначните се състои от хрущял или кост. При ембрионите на всички гръбначни животни скелетът е изграден от хрущял, но при всички възрастни форми, с изключение на акулите и скатите, хрущялният скелет е заменен главно от кост. При хората хрущялът може да се усети в ушната мида и на върха на носа. Хрущялът е твърд, но има еластичност. Хрущялните клетки отделят около себе си плътно, еластично основно вещество, образуващо непрекъснат хомогенен междуклетъчен материал, сред който самите клетки лежат в малки кухини, поединично или на групи (2 или 4). Тези клетки, затворени в основното вещество, остават живи; някои от тях отделят влакна, които се вграждат в основното вещество и го укрепват.
Костните клетки също остават живи и отделят основно костно вещество през целия живот на човека. Основното вещество на костта съдържа калциеви соли (под формата на хидроксиапатит) и протеини, главно колаген. Калциевите соли осигуряват твърдост на костите, а колагенът предотвратява чупливостта; Така костта придобива здравина, което й позволява да изпълнява поддържащи функции. На пръв поглед костта изглежда твърда, но в действителност не е така. Повечето кости имат голяма медуларна кухина в средата, която може да съдържа жълт костен мозък, който е предимно мазнина, или червен костен мозък, тъканта, която изгражда червените кръвни клетки и някои видове бели кръвни клетки.
В основното вещество на костта има канали (хаверсови канали), през които преминават кръвоносни съдове и нерви, снабдяващи костните клетки с кръв и регулиращи тяхната дейност. Основното вещество се отлага под формата на концентрични пръстени (костни пластини), образуващи стените на каналите, а клетките се заграждат в кухините, налични в основното вещество. Костните клетки са свързани помежду си и с хаверсовите канали чрез своите протоплазмени процеси, които се намират в най-тънките тубули в основното вещество. Чрез тези тубули костните клетки получават кислород и различни вещества, от които се нуждаят, и се освобождават от метаболитни продукти. Костната тъкан също съдържа клетки, които разграждат тази тъкан, така че костите постепенно променят формата си под въздействието на натоварванията и стреса, които изпитват.
Мускул. Движенията на повечето животни се причиняват от свиването на удължени, цилиндрични или вретеновидни клетки, всяка от които съдържа голям брой тънки надлъжни, успоредни контрактилни влакна, наречени миофибрили.. Чрез свиване, тоест скъсяване и удебеляване, мускулните клетки произвеждат механична работа; те могат само да дърпат, не и да бутат. В човешкото тяло има три вида мускулна тъкан: набраздена мускулатура, гладка мускулатура и сърдечен мускул. Сърдечният мускул образува стената на сърцето, гладката мускулатура се намира в стените на храносмилателния тракт и някои други вътрешни органи, а набраздената мускулатура образува големи масиви от мускулна тъкан, прикрепена към костите. Влакната на набраздените и сърдечните мускули имат характерна особеност: за разлика от всички други клетки, които имат само едно ядро, всяко влакно съдържа много ядра. В допълнение, в набраздените влакна ядрата заемат необичайно положение: те лежат в периферията, под самата клетъчна мембрана; това изглежда има роля в увеличаването на контрактилната сила. Тези влакна достигат необичайна дължина за клетките - до 2 и дори 3 см. Някои изследователи смятат, че мускулните влакна се простират от единия край на мускула до другия.
Под микроскоп се виждат редуващи се светли и тъмни напречни ивици във влакната на набраздения и сърдечния мускул, поради което се наричат набраздени. Тези ивици очевидно са свързани с механизма на свиване, тъй като по време на свиване тяхната относителна ширина се променя: тъмните ивици практически не се променят, но светлите ивици стават по-тесни. Напречнонабраздените мускули понякога се наричат доброволни мускули, защото можем да контролираме тяхното движение. Сърдечните и гладките мускули се наричат неволеви, тъй като човек не може да контролира тяхната функция.
Кръв. Кръвта се състои от червени и бели кръвни клетки (червени и бели кръвни клетки) и течна неклетъчна част - плазма. Много биолози класифицират кръвта като съединителна тъкан, тъй като и двете тъкани се образуват от подобни клетки.
Червените кръвни клетки на гръбначните съдържат хемоглобин, пигмент, който може лесно да абсорбира и освобождава кислород. Свързвайки се с кислорода, хемоглобинът образува оксихемоглобинов комплекс, който лесно освобождава кислород, като по този начин го доставя до всички клетки на тялото. Червените кръвни клетки на бозайниците имат форма на сплескани двойновдлъбнати дискове и не съдържат ядро; при други гръбначни червените кръвни клетки са по-подобни на клетки; имат овална форма и съдържат ядро.
Има пет вида бели кръвни клетки - лимфоцити, моноцити, неутрофили, еозинофили и базофили. Белите кръвни клетки не съдържат хемоглобин, те са много подвижни и могат лесно да улавят бактерии. Те са в състояние да излязат през стените на кръвоносните съдове в тъканта, унищожавайки бактериите, разположени там. Течната част на кръвта, плазмата, пренася различни вещества от една част на тялото в друга. Някои вещества се транспортират в разтворено състояние, други могат да бъдат свързани с някой от плазмените протеини. При някои безгръбначни пигментът, който пренася кислорода, не се намира вътре в клетките, а е разтворен в плазмата, оцветявайки я в червеникаво или синкаво. Кръвните плочки (тромбоцити) са фрагменти от специални големи клетки, намиращи се в костния мозък; те участват в процеса на съсирване на кръвта.
Нервна тъкан. Нервната тъкан се състои от клетки, специализирани за провеждане на електрохимични импулси, наречени неврони.Всеки неврон има тяло - удължената част, съдържаща ядрото - и два или повече тънки нишковидни израстъка, простиращи се от тялото на клетката. Процесите се състоят от цитоплазма и са покрити с клетъчна мембрана; дебелината им варира от няколко микрометра до 30-40 микрона, а дължината им - от 1 или 2 мм до метър и повече. Нервните влакна, преминаващи от гръбначния мозък към ръката или крака, могат да достигнат 1 m дължина. Невроните са свързани помежду си във верига, за да предават импулси на големи разстояния в тялото.
В зависимост от посоката, в която процесите обикновено провеждат нервните импулси, те се разделят на два вида: аксони и дендрити. Аксоните провеждат импулси от тялото на клетката към периферията, а дендритите - към тялото на клетката. Връзката между аксона на един неврон и дендрита на следващия се нарича синапс. В синапса аксонът и дендритът всъщност не се докосват; между тях има малка празнина. Импулсът може да премине през синапс само от аксон към дендрит, така че синапсът служи като клапан, който предотвратява преминаването на импулси в обратна посока. Невроните имат много различни размери и форми, но всички те са изградени според един и същ основен план.
Репродуктивна тъкан. Тази тъкан се състои от клетки, използвани за възпроизвеждане, а именно яйца при жените и сперматозоиди или сперматозоиди при мъжете. Яйцата обикновено имат сферична или овална форма и са неподвижни. При повечето животни, с изключение на висшите бозайници, цитоплазмата на яйцеклетката съдържа голямо количество жълтък, който служи за хранене на развиващия се организъм от момента на оплождането, докато той стане способен да си набавя храна по друг начин. Сперматозоидите са много по-малки от яйцата; те са загубили по-голямата част от цитоплазмата си и са придобили опашка, с която се движат. Типичният сперматозоид се състои от глава (която съдържа ядрото), шийка и опашка. Формата на спермата варира от животно на животно. Тъй като яйцеклетките и сперматозоидите се развиват от тъкан на яйчниците и тестисите с ектодермален произход, някои биолози ги класифицират като епителни тъкани.
Спермата е репродуктивна клетка на мъжки индивид, чиято основна цел е да оплоди яйцеклетката на жената. Структурата на спермата, размерът, функционирането и формата по време на жизнения й цикъл са от голям интерес за хората. В крайна сметка такъв малък резервоар съдържа целия набор от информация, която ще бъде прехвърлена от бащата на нероденото му дете.
От какви елементи се състои мъжката клетка?
Размерът на сперматозоидите е толкова малък, че структурата може да се изследва само с помощта на добър микроскоп; измерването се извършва в микрони. Достига 55 микрона дължина и се състои от няколко части, всяка от които изпълнява свои собствени функции:
- Глава.
- Шия.
- Междинна секция или тяло.
- Опашка.
Снимка на сперматозоид, увеличена стотици пъти, ви позволява да разгледате структурата му. Кухината на главата е изпълнена с хроматин - наследствен материал. В противен случай тази част от главата се нарича сърцевина. Информацията за ДНК, която ще се свърже с яйцеклетката, се съдържа в най-основната част на мъжката клетка и тази част е ядрото. Предният му край съдържа акрозома, където се синтезират ензими, които ще разтворят мембраните на яйцето. Това е най-значимата форма на гаметата. Размерите на главата са: височина – 2,5 микрона, ширина – 3,5 микрона, дължина – 5,0 микрона.
Вратът има спираловидна форма, което допринася за функцията за генериране на енергия, необходима за активно движение. По-голямата част от енергията идва от фруктозата, която се съдържа в значителни количества в спермата. Дължината на шийката е 4,5 микрона.
Спермата има сложна структура.
Структурата на спермата включва центрозома, форма, която осигурява двигателната функция на опашката. Намира се в цервикалната част, зад която започва средната й част, наречена тяло. Вътре в него има така наречения скелет от микротубули.
Последната и най-подвижна част в структурата на спермата се нарича опашка. Тя е много по-тясна и по-дълга от средната част. На дължина достига 45 микрона. Движението се случва поради камшичното движение на опашната част. А формата му се състои от микротубули: две от тях са централни и девет двойки отстрани.
Въпреки микроскопичния си размер, спермата има функционална структура, всеки елемент от която участва активно в процеса на постигане на целта.
Процесът на узряване на мъжките клетки
Процесът на образуване и узряване на пълноценни гамети се нарича сперматогенеза. Започва в началото на пубертета и продължава до края на живота. Човешката сперма възниква и се развива в специална жлеза - тестисите, които са част от структурата на мъжката полова система.
Средният период на развитие на сперматозоидите е около три месеца, което означава, че сперматозоидите се обновяват на всеки 90 дни. Сперматогенезата е доста сложен процес, състоящ се от различни етапи на развитие и разделяне.
Процесът се контролира и регулира от функциите на хипофизната жлеза и хормоните на тестисите. Докато са в мъжкото тяло, гаметите са в покой. Но по време на отделянето на семенна течност, ензимът на простатната секреция е свързан с процеса, който активира движението.
Спермата съдържа огромен брой гамети. Размерът на спермата е толкова малък, че един милилитър може да съдържа от 1,5 до 2 милиона. Но за успешното оплождане количеството не играе специална роля, важна е тяхната мобилност, активност и висок процент висококачествени форми. Ако тези условия са изпълнени, функциите на спермата ще бъдат изпълнени и резултатът ще бъде постигнат.
По време на сперматогенезата се образуват клетки от две форми: тези, които носят X хромозомата или Y хромозомата. В първия случай се образува женски ембрион, във втория - мъжки. Смята се, че клетките, носещи Х-хромозомата, живеят много по-дълго. Това обяснява факта, че е по-трудно да се забременее с момче.
Подвижността на сперматозоидите е важна за оплождането.
Как става оплождането?
Успешното оплождане на яйцеклетката е основната функция на спермата, този процес е доста сложен. Ооцитът се опложда само от един сперматозоид. Милиони сперматозоиди се борят за възможността първи да достигнат целта. Движението започва веднага след като спермата влезе в тялото на жената. Само след 2-3 часа по-голямата част от клетките умират, а вината за това е неблагоприятната форма на влагалищната среда.
Оцелелите продължават да се движат, падайки последователно в шийката на матката и след това в матката. По пътя към яйцеклетката гаметите трябва да преодолеят препятствия под формата на защитна слуз, която ще бъде унищожена от ензимни съединения, съдържащи се в главата им. Самата яйцеклетка също е покрита със специална мукополизахаридна обвивка, която ще бъде унищожена в точката на проникване на най-силния сперматозоид.
При използване на акрозомни ензими в черупката се създава дупка, достатъчно голяма, за да влезе главата, докато тялото и опашката изчезват. Най-важният елемент от човешката сперма носи половината от генетичната информация. Сливането на мъжки и женски клетки води до образуването на диплоидна зигота, съдържаща 46 хромозоми.
По време на еякулация се освобождават няколко милиона сперматозоиди.
В крайна сметка функциите на яйцеклетката и спермата се свеждат до една единствена цел – успешно и здравословно оплождане. Следователно най-важната характеристика на спермата е нейната активност. Поради структурата и функциите на спермата и яйцеклетката, оплождането става много вероятно. Наличието на специфични рецептори върху външната обвивка позволява разпознаването на химикалите, които яйцето отделя. Функцията и структурата на сперматозоидите създават всички необходими условия за целенасочено движение. След освобождаването на семенната течност здравите клетки, които не са умрели във вагиналната среда, продължават да се движат към яйцето. Това движение се нарича положителен хемотаксис.
Важно: дължината на спермата и техният брой в спермата не играят роля. Добрата им подвижност допринася за успешното постигане на целта.
Основна информация за мъжките гамети
Скоростта на движение, предвид формата на сперматозоида и особено неговия размер, е просто огромна. За една минута той е в състояние да измине разстояние от 4-5 мм. Можете да си представите какво разстояние е това, ако собствената му дължина, преведена в милиметри, е 0,055. Средната дължина на фалопиевата тръба е 170 mm, което означава, че сперматозоидите ще се нуждаят от 44 минути непрекъснато движение, за да достигнат целта си. Но в действителност това може да отнеме няколко дни.
25% - това е статистиката на успешното оплождане по време на освобождаването на спермата. Това важи дори за здрави двойки. По време на освобождаването на сперматозоидите въвеждането на сперматозоиди във влагалището става с много висока скорост. Средно е 70 км/ч.
В края на етапа на съзряване спермата може да живее в мъжкото тяло в продължение на месец. Извън тялото - около ден, това се влияе от условията на околната среда (температура, влажност, ниво на киселина). Спермата е наситена с огромно количество хранителни вещества. Спермата заема само 5% от общата семенна течност. Цялото останало вещество в състава му съдържа елементи на защитни и хранителни вещества, които трябва да поддържат жизнеспособността на клетката по време на нейното движение към целта.
За да бъде оплождането успешно и бъдещият ембрион да се развие без отклонения, могат да се предприемат редица мерки за подобряване на качеството на спермата. Сред тях са отказ от лоши навици, консумация на плодове и зеленчуци, престой на чист въздух. Не на последно място са контролът на теглото и предпочитанието към леки храни в менюто. По този начин всички елементи от структурата на спермата ще функционират добре и клетките ще бъдат по-активни.
Структура на спермата: 1 - „глава“; 2 - "врат"; 3 - средна част; 4 - камшик; 5 - акрозома; 6 - ядро; 7 - центриоли; 8 - митохондрии.
Спермата на бозайниците има формата на дълга нишка. Дължината на човешкия сперматозоид е 50-60 микрона. Структурата на сперматозоида може да бъде разделена на "глава", "врат", междинна част и опашка. Главата съдържа ядрото и акрозомата. Ядрото съдържа хаплоиден набор от хромозоми. Акрозомата е мембранна органела, съдържаща ензими, използвани за разтваряне на мембраните на яйцето. В шията има две центриоли, а в междинната част - митохондрии. Опашката е представена от един, при някои видове - два или повече флагела. Флагелумът е органела на движението и е подобен по структура на камшичетата и ресничките на протозоите. За движението на флагела се използва енергията на макроергичните връзки на АТФ; синтезът на АТФ се извършва в митохондриите.
Сперматозоидът е открит през 1677 г. от А. Льовенхук.
Това е ядрото, което носи бащиния генетичен материал. Главата, в която се намира ядрото, е снабдена с акрозома отпред, която помага на спермата да проникне в женската репродуктивна клетка. Шийката и тялото на сперматозоидите се състоят от митохондрии и спирални нишки, които осигуряват активността на движението на мъжката репродуктивна клетка.
Подвижността на спермата е нейната най-основна качествена характеристика. Подвижността се осигурява от опашката на спермата чрез извършване на подобни удари. Високата подвижност на сперматозоидите може да играе по-важна роля от техния брой в семенната течност. Ако само приблизително четиридесет процента от сперматозоидите в спермата са подвижни, това показва патология, в който случай шансовете за оплождане на яйцеклетката са значително намалени.
В момента в медицината има такъв термин като астенозооспермия, което е намаляване на броя на подвижните сперматозоиди и намаляване на скоростта им на движение в семенната течност. Причините, поради които някои хора развиват тази патология, все още не са напълно известни. Често това явление може да бъде предизвикано от наличието на различни бактерии в спермата или инфекция на сперматозоидната плазма. Не е необичайно астенозооспермията да причини безплодие при мъжете или вродени патологии на плода.
Понякога се случва в еякулата изобщо да няма сперматозоиди, а вместо това да има други сперматогенни клетки; това явление се нарича азооспермия. Най-често причините за тази патология са вродени нарушения. Понякога азооспермията може да бъде и следствие от въздействието на токсични силни лекарства върху тялото, като алкохол, химикали, радиация.
Ако сперматозоидите се характеризират с пълна неподвижност на сперматозоидите, това може да показва патологии като акиноспермия или некроспермия. Акиноспермията означава, че сперматозоидите съдържат живи сперматозоиди, които са напълно неподвижни и не са способни да оплодят яйцеклетка. Често такова нарушение може да бъде причинено от различни заболявания на половите жлези. Некроспермията от своя страна се характеризира с наличието на нежизнеспособни сперматозоиди в спермата. Некроспермията се дели на обратима и необратима. В случай на обратима некроспермия или както се нарича още фалшива, жизнената активност на спермата може да бъде възстановена. Ако се открие необратима некроспермия, лечението не може да се извърши, причините за възникването му все още не са известни.
Продължителността на живота на сперматозоидите при навлизане във влагалището обикновено достига 2-2,5 часа. Ако спермата е проникнала в шийката на матката, този период се увеличава до 48 часа. Всеки сперматозоид носи Y или X хромозома, която впоследствие определя бъдещия пол на детето, когато яйцеклетката бъде оплодена. По принцип само един сперматозоид може да оплоди женска репродуктивна клетка. Освен това, ако в оплождането участва сперматозоид, който носи Y хромозома, полът на детето ще бъде определен като мъжки; ако сперматозоидът има X хромозома, полът на детето ще бъде женски.
