Сколько времени живут сперматозоиды в различных условиях. Что такое сперматозоид, какие его задачи и схема на фото

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.

Строение сперматозоида: 1 - «головка»; 2 - «шейка»; 3 - средняя часть; 4 - жгутик; 5 - акросома; 6 - ядро; 7 - центриоли; 8 - митохондрии.

Сперматозоид млекопитающих имеет форму длинной нити. Длина сперматозоида человека 50–60 мкм. В строении сперматозоида можно выделить «головку», «шейку», промежуточный отдел и хвостик. В головке находится ядро и акросома. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом. Акросома - мембранный органоид, содержащий ферменты, используемые для растворения оболочек яйцеклетки. В шейке расположены две центриоли, в промежуточном отделе - митохондрии. Хвостик представлен одним, у некоторых видов - двумя и более жгутиками. Жгутик является органоидом движения и сходен по строению со жгутиками и ресничками простейших. Для движения жгутиков используется энергия макроэргических связей АТФ, синтез АТФ происходит в митохондриях.

Сперматозоид открыт в 1677 году А. Левенгуком.

Именно ядро несет в себе генетический отцовский материал. Головка, в которой располагается ядро, спереди оснащена акросомой, которая помогает сперматозоиду проникнуть в женскую половую клетку. Шейка и тело сперматозоида состоит из митохондрий и спиральных нитей, которые обеспечивают активность движения мужской половой клетки.

Подвижность сперматозоида самая основная его качественная характеристика. Подвижность обеспечивает хвост сперматозоида за счет совершения однотипных ударов. Высокая подвижность сперматозоида может играть более значительную роль, чем их количество в семенной жидкости. Если в сперме подвижными являются приблизительно только сорок процентов сперматозоидов, то это говорит о патологии, в таком случае шансы на оплодотворение яйцеклетки значительно уменьшаются.

В настоящее время в медицине существует такой термин как астенозооспермия, что представляет собой уменьшение количества подвижных сперматозоидов и снижение их скорости движения в семенной жидкости. Причины, по которым у некоторых людей возникает данная патология, до сих пор полностью не известны. Часто это явление может быть спровоцировано наличием в сперме различных бактерий или инфекцией плазмы спермы. Не редко астенозооспермия является причиной бесплодия у мужчин или же врожденных патологий плода.

Иногда случается так, что в эякуляте возможно вообще отсутствие сперматозоидов, а вместо них наличие других клеток сперматогенеза, это явление носит название азооспермии. Чаще всего причинами этой патологии являются врожденные нарушения. Иногда азооспермия может так же стать последствием влияния на организм токсических сильных препаратов, таких как алкоголь, химические препараты, радиация.

Если же сперма характерна полной неподвижностью сперматозоидов, то это может говорить о таких патологиях как акиноспермия или некроспермия. Акиноспермия говорит о том, что в сперме присутствуют живые сперматозоиды, которые полностью неподвижны и не способны к оплодотворению яйцеклетки. Часто такое нарушение может быть вызвано различными заболеваниями половых желез. Некроспермия в свою очередь характеризуется наличием в сперме нежизнеспособных сперматозоидов. Некроспермию разделяют на обратимую и необратимую. В случае обратимой некроспермии или как ее еще называют ложной, жизнедеятельность сперматозоидов удается восстановить. Если же выявлена необратимая некроспермия, лечение произвести невозможно, причины ее возникновения до сих пор неизвестны.

Срок жизни сперматозоида при попадании его во влагалище обычно достигает 2- 2,5 часов. Если сперматозоид проник в шейку матки, то этот срок увеличивается до 48 часов. Каждый сперматозоид несет в себе Y- или X- хромосому, которые и определяют в последствии при оплодотворении яйцеклетки будущий пол ребенка. В основном женскую половую клетку может оплодотворить только один сперматозоид. При этом если в оплодотворении будет участвовать сперматозоид, который несет в себе Y- хромосому, то это определят пол ребенка как мужской, при наличии у сперматозоида X- хромосомы пол ребенка будет женским.

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).

Все знают, что сперматозоид является мужской половой клеткой. Специалисты называют ее гаметой. Мужские половые клетки образуются в канальцах яичек. Естественно, что без них просто невозможен процесс оплодотворения женской яйцеклетки. Каково строение сперматозоида и его функции?

Открытие сперматозоида

Сперматозоид был открыт голландским натуралистом А. Левенгуком в 1677 г. Благодаря первым микроскопам, которые он сконструировал, ученый смог рассмотреть и зарисовать мужскую половую клетку. Причем первым он описал человеческий сперматозоид. Затем Левенгук приступил к изучению мужских гамет различных животных. Именно этот натуралист впервые предположил, что они участвуют в процессе зачатия.

У разных животных мужские половые клетки устроены по-разному, хотя схема строения сперматозоида у них очень схожа:

Головка;

Средняя часть;

У некоторых животных количество жгутиков хвоста может быть разным. Форма головки сперматозоидов разных видов живых существ также различается.

Строение сперматозоида, фото которого есть в обзоре, имеет свои характерные особенности. Морфология мужских гамет кардинально отличается от других клеток организма живых существ. При этом все основные органеллы присутствуют в их строении. Строение сперматозоида следующее:

. Головка эллипсоидной формы, практически полностью заполненная ядром. В нем содержится наследственный материал, передающийся от отца потомству. Он представлен в виде хроматина, который является комплексом ДНК, РНК, белков. Ядро содержит 23 мужские хромосомы. Это половинный набор наследственного материала. Во время оплодотворения он объединяется с 23 хромосомами женской яйцеклетки. Сперматозоид несет одну половую хромосому, обозначаемую X или Y. Если яйцеклетка оплодотворяется мужской гаметой, несущей Y-хромосому, то в будущем рождается мальчик, а если X - то девочка. Другими словами: пол будущего ребенка зависит от сперматозоида.

На вершине (переднем конце) головки расположена акросома, представляющая собой видоизмененный комплекс Гольджи. В ней происходит выработка фермента гиалуронидазы, способного расщеплять оболочку яйцеклетки, состоящую из мукополисахаридов. Благодаря такому свойству акросомы сперматозоид может проникать в женскую гамету. На границе головки и его шейки находится центриоль - органоид, участвующий в делении клеток. Она формирует цитоскелет жгутообразного хвотика. В головке находится и центросома, представляющая собой центр организации микротрубочек. Она обеспечивает движение жгутообразного хвоста сперматозоида, участвует в сближении ядер зиготы и ее первом клеточном делении.

. Шейка, разделяющая головку и среднюю часть . В этом небольшом сужении располагается спиралевидная митохондрия, необходимая для выработки энергии. Она служит для активного движения сперматозоида. Основная часть энергии представлена в виде фруктозы.

. Промежуточный (средний) отдел, который часто называют телом. Оно состоит из осевой нити. В средней части имеется митохондрион, который содержит 28 митохондрий. Он имеет спиралевидную форму. Митохондрион синтезирует АТФ, обеспечивая этим движение гаметы.

. Хвост в виде жгутика. На его поперечном разрезе можно увидеть 9 пар микроспопических трубочек. Еще две пары расположены в самом центре жгутика. Хвост сперматозоида - это важный органоид активного движения.

Размеры сперматозоида

Размеры мужской гаметы ничтожно малы. Сперматозоиды намного меньше зиготы (без учета хвоста). Они имеют самые маленькие размеры по сравнению с другими клетками человека. Длина сперматозоида мужчины составляет около 50-70 мкм, ширина - 3,5 мкм. Средний участок достигает в длину 4,5 мкм, а хвост - 45 мкм. Примечательно, что у некоторых живых существ размер гамет намного больше. Так, например, сперматозоид тритона имеет длину около 500 мкм, а мужские половые клетки мыши в 1,5 раза больше человеческих. Малые размеры гамет обусловлены необходимостью преодолевать довольно большие расстояния до яйцеклетки.

Особенности мужских сперматозоидов

Строение и функции сперматозоида тесно взаимосвязаны. Мужская гамета обладает свойствами, обусловленными ее назначением и особенностями:

Способностью двигаться за счет жгутообразного хвостика, благодаря чему обеспечивается возможность встречи сперматозоида и яйцеклетки.

Несет отрицательный электрический заряд, что не дает мужским гаметам склеиваться в сперме.

В эякуляте (семенной жидкости, сперме) здорового мужчины содержится примерно 200 миллионов сперматозоидов. У различных видов живых существ количество мужских гамет может кардинально различаться. Так, например, в эякуляте коня насчитывается примерно 100 миллиардов сперматозоидов.

Благодаря хвостику-жгутику мужская гамета в семенной жидкости развивает скорость до 5 см/час.

Свойства мужских гамет

Специалисты смогли выяснить, что цитоплазма головки сперматозоида имеет жидкокристаллическое состояние. Благодаря этому достигается устойчивость мужской половой клетки к неблагоприятным условиям внешней среды. Сперматозоиды способны противостоять агрессивной для них кислой среде влагалища женщины. Строение сперматозоида делает его более устойчивым к ионизирующей радиации. У некоторых животных в мужской половой клетки имеется акросомный аппарат, способный выбрасывать длинную нить, предназначенную для захвата яйцеклетки.

Срок жизни сперматозоида

После образования в канальцах яичка сперматозоиды в течение месяца сохраняются в придатках. В эякуляте они остаются живыми около 24 часов. Сперматозоид во влагалище живет около 2-2,5 часов. Если он смог проникнуть в шейку матки или фаллопиевые трубы, то срок его жизни увеличивается до 2-3 суток.

Строение яйцеклетки

Женская половая гамета представляет собой крупную шарообразную, неподвижную клетку, обладающую запасом различных питательных веществ, необходимых для биосинтеза белка и выработки специфических регуляторных веществ. Ее желток обеспечивает зародышу питание на протяжении эмбрионального периода. Ее диаметр достигает 150-170 мкм.

Яйцеклетка снаружи защищена оболочкой, покрытой лучистым венцом. Она окружена клетками фолликулярного эпителия, размножающимися по мере ее созревания. Они выделяют специфическую жидкость. Она накапливается в полости первичных фолликулов. Клетки этого эпителия участвуют в обеспечении яйцеклетки питательными веществами. Оболочка женской гаметы не только питает гамету, но и защищает ее от проникновения более одного сперматозоида. Поскольку яйцеклетка не имеет аппарата, предназначенного для активного движения, для нее характерна плазматическая сегрегация.

Важность процесса движения

Подвижность мужской половой клетки является основной ее качественной характеристикой. Она обеспечивается хвостом гаметы за счет совершения однотипных движений. Особенности строения яйцеклетки и сперматозоида делают процесс оплодотворения наиболее вероятным. Оболочка мужской гаметы имеет специальные рецепторы, которые способны распознавать химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Благодаря этой способности сперматозоиды способны к целенаправленному, а не хаотическому движению. После эякуляции практически все здоровые половые клетки представителя мужского пола направляются к женской гамете. Такое движение называют положительным хемотаксисом.

Высокая подвижность сперматозоидов играет более важную роль, чем их количество в эякуляте. Об этом часто говорят специалисты, работающие с мужскими и женскими половыми клетками. Так, если в семенной жидкости подвижными являются около сорока процентов сперматозоидов, то это уже считается патологией. В этом случае вероятность оплодотворения яйцеклетки сильно уменьшается.

Если сперма состоит из полностью неподвижных сперматозоидов, то это часто свидетельствует о такой патологии, как акиноспермия. В этом случае половые клетки живые, но они неподвижны, а поэтому не способны произвести оплодотворение яйцеклетки. Чаще всего это нарушение вызывается разными патологиями половых желез.

Процесс оплодотворения

В каждой мужской гамете есть Y- или X- хромосома, определяющие при оплодотворении яйцеклетки пол ребенка. Чаще всего в этом процессе участвуют одна мужская гамета и одна женская. В некоторых случаях клетку оплодотворяют 2-3 и более сперматозоидов, что приводит к рождению однояйцевых близнецов.

Строение яйцеклетки и сперматозоида таковы, что при оплодотворении только головка мужской гаметы способна проникать в женскую половую клетку. При этом все остальные ее части остаются снаружи. В процессе оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида) образуется зигота, которая представляет собой диплоидную клетку, содержащую полный двойной набор хромосом.

Нужны мужская и женская клетки: сперматозоид и яйцеклетка. Яйцеклетка находится в своей естественной среде весь цикл жизни, а носителю мужских генов предстоит путь длиной до нескольких дней. Рассмотрим, сколько живет спермик в различных условиях и от каких факторов зависит вероятность

Количество сперматозоидов и беременность

Во время полового акта в женский организм попадает несколько миллионов сперматозоидов, но для оплодотворения достаточно, чтобы до яйцеклетки добрался лишь один. Чтобы быстрее всех доплыть до главной цели, он должен быть живучим и быстрым, а далеко не каждый спермик обладает такими качествами.

Знаете ли вы? Мужчины выделяют примерно столовую ложку спермы (2–5 мл). Это не так много для млекопитающего: жеребец выделяет до 100 мл семенной жидкости, а кабан - полный стакан.

Ученые пришли к выводу, что наиболее высокая вероятность к зачатию наблюдается при количестве в 4 млн сперматозоидов и больше, выпускаемых за эякуляцию. За каждый последующий акт с небольшим временным промежутком спермы выделяется меньше. Но для наступления хватит даже количества сперматозоидов после пятого семяизвержения подряд.

Необходимое число «головастиков» зависит также от внутренней среды женщины и ее . Так, во время у женщины жизнеспособность сперматозоидов выше и количество «бойцов» почти не имеет значения. В остальной период густой секрет создает неблагоприятную среду, которая препятствует наступлению зачатия.

От чего зависит сохранность?

Сперма человека содержит большое количество простого сахарида - фруктозы. Благодаря ей спермики получают необходимый заряд энергии, чтобы добраться до яйцеклетки быстро и с наименьшими усилиями.

Сахароза немного увеличивает шансы сперматозоидов, которые несут Х-хромосому. Клетка будущей девочки - более крупная и выносливая, а благодаря дополнительной сахарозе она увеличивает свою скорость и плывет на равных с «головастиками» c Y-хромосомой. Поэтому пары, которые хотят стараются есть больше сладкого.

Сахароза является частью медицинской поддержки спермы при обращении в клинику с проблемами зачатия. Немного продлить жизнь и скорость носителей своих генов мужчина может и самостоятельно, употребляя сахаросодержащие продукты, среди которых - виноград и другие сладкие фрукты.

Как долго может храниться сперма

В своей естественной среде, в половых органах мужчины, сперматозоиды находятся в полной безопасности. Но после эякуляции они попадают во враждебный для них мир. С этого мгновения срок их жизни начинает исчисляться днями, часами, минутами или даже секундами, в зависимости от того, куда они попали.

Важно! Цикл сперматогенеза у человека длится около 74 дней, поэтому то, сколько живут сперматозоиды конкретного мужчины, зависит от образа его жизни за 3 месяца до полового акта.

Срок хранения спермы зависит от температуры, уровня pH и других условий окружающей среды. Ученые хранят ее замороженной со специальным раствором. В таком состоянии она полностью сохраняет свои свойства.

В организме женщины

На пути к яйцеклетке «головастики» проходят долгий путь от влагалища к . Сколько живут сперматозоиды в женском теле - зависит от места, где они находятся:

Во рту. При занятии оральным сексом носители мужских генов сразу погибают в полости рта, так как среда для них слишком кислая. Кислотность слюны составляет 6,8–7,4 pH.
Во влагалище. У среднестатистической женщины кислотность среды составляет 3,8–4,4 pH. В такой среде спермики способны прожить около 2 часов.
В шейке матки. Цервикальная слизь шейки является благоприятной средой для сперматозоидов. Особо живучие представители могут провести в ней от 3 до 8 дней. Слизь меняет свою густоту в зависимости от овуляции: в это время она более жидкая, а после становится густой. Сперма, попавшая сюда до овуляции, с большей вероятностью станет причиной беременности.

Важно! Уровень pH зависит от физиологических особенностей каждой женщины. Показатель может меняться в течение менструального цикла и во время болезни.

Вне тела

Попав во внешнюю среду, сперматозоиды живут недолго. Особое значение имеет температура окружения. Идеальным значением для «головастиков» является 34–37 °С. Это значит, что, попав на тело или оставаясь на половом органе снаружи, они могут продолжать жить еще несколько часов.

Сколько живут сперматозоиды на воздухе, зависит от многих факторов. В среднем, при подходящей для них температуре они сохраняют свою жизнеспособность до 1 часа. Такой же срок жизни ждет спермиков в презервативе, если он не покрыт специальной спермицидной смазкой, которая убивает их сразу.

Мужское семя практически сразу погибает от холодной температуры, но при мгновенной заморозке азотом может храниться неограниченное количество времени.

Жизнеспособность и возможность оплодотворения

Высокая продолжительность жизни сперматозоида - это не гарантия зачатия. Кроме жизнеспособности, на возможность оплодотворения влияют:

Активность. Живучий, но медленный спермик не сможет достичь цели вовремя. Нормальной скоростью «головастика» считается 0,1 мм в секунду или 30 см/час.
Период оплодотворяющей способности, который длится меньше времени, чем длительность жизни сперматозоида и составляет 1–2 суток, даже если ему удастся прожить дольше.
Наличие патологий у сперматозоида. На способность каждого «живчика» к оплодотворению влияет наличие у него