Как устроены сперматозоиды? Их особенности, строение, размеры и функции

Содержание
  1. Сперматозоид из чего состоит: строение и функции
  2. «Внешний вид» мужской гаметы
  3. Анатомические особенности спермиев
  4. Строение головки сперматозоида
  5. Строение хвостика
  6. Размеры спермия в цифрах
  7. Главное предназначение сперматозоидов
  8. Строение и значение мужского сперматозоида
  9. Как выглядит мужская половая клетка?
  10. Внутреннее строение половой мужской клетки
  11. Нарушения в структуре мужских половых клеток
  12. Форма, функции и размер сперматозоида
  13. Мужская половая система
  14. Функции специализированной клетки
  15. Строение сперматозоида: головка и шейка
  16. Строение хвоста сперматозоида
  17. Размеры сперматозоида
  18. Образование мужских половых клеток
  19. Движение мужских половых клеток
  20. Продолжительность жизни сперматозоидов
  21. Сравнение сперматозоидов с яйцеклетками
  22. Сперматозоид и его особенности
  23. Виды сперматозоидов
  24. Путь к оплодотворению
  25. Качество спермы
  26. Сперматозоид
  27. Зарождение
  28. Строение
  29. Головка
  30. Тело
  31. Хвост
  32. Виды
  33. Срок жизни
  34. Улучшение

Сперматозоид из чего состоит: строение и функции

Как устроены сперматозоиды? Их особенности, строение, размеры и функции

Главной мужской половой клеткой (гаметой) является сперматозоид. Он образуется в семенных канальцах и составляет основу семенной жидкости (спермы). Основной задачей сперматозоидов является оплодотворение женской яйцеклетки, то есть выполнение репродуктивной функции, а строение сперматозоида таково, что позволяет ему с легкостью выполнять эту задачу.

«Внешний вид» мужской гаметы

Мужская половая клетка предназначена для появления нового организма – будущего ребенка.

Каждая гамета содержит свой уникальный набор хромосом, необходимый для слияния с таким же набором, содержащимся в женской яйцеклетке.

Для того чтобы будущий человек родился здоровым, а также для того, чтобы сама яйцеклетка оплодотворилась, сперматозоид должен быть полноценным, то есть активным, живым, с правильными формами и размерами.

Каково же правильное строение сперматозоида? То, которое позволяет ему максимально быстро передвигаться, чтобы достичь заветной цели первым, обогнав своих собратьев.

ВАЖНО!!! В сперме мужчин, выделяемой при одной эякуляции, содержится около 40 миллионов спермиев, но только один из них – самый быстрый и шустрый, сможет достичь яйцеклетки и продолжить свою «жизнь».

Также мужские половые клетки должны пробить довольно прочную оболочку женской гаметы,  – эта способность тоже заложена в них. Но самая главная задача сперматозоидов – преодолеть кислую среду влагалища женщины, то есть быть достаточно выносливым. Удается это не многим из них: большая часть «живчиков» погибает именно под воздействием кислот женской половой системы.

Мужские половые клетки также называются «головастиками», и это название им отлично подходит. Если рассматривать их через микроскоп, то отчетливо различима маленькая округлая головка и длинный тонкий хвостик: именно последний позволяет ему развивать большую скорость для преодоления сложного пути.

Анатомические особенности спермиев

Если рассматривать сперматозоид с точки зрения анатомии, то это такая же клетка мужского организма, как и все остальные. Но если задача соматических клеток состоит в построении всех человеческих органов, то функции сперматозоида иные («добежать», пробить, оплодотворить), что и отражает его строение.

Мужская половая гамета содержит очень малое количество цитоплазмы (внутриклеточной жидкости), поскольку ее наличие не имеет большого значения для полноценной работы спермия. Небольшого количества цитоплазмы вполне достаточно для осуществления метаболических процессов сперматозоида, а запас питательных веществ ему не требуется.

Характерная особенность сперматозоидной цитоплазмы – ее жидкокристаллическое состояние, которое обеспечивает выносливость половой клетки, то есть позволяет ему выживать в кислой среде несколько часов (не более пяти).

А вот ядро «живчика» превышает размеры ядер соматических клеток, хотя оно включает только половинный хромосомный набор (вторую часть набора хранит женский организм в своих половых гаметах).

Ввиду того, что большую часть своей жизни сперматозоид зреет, а не функционирует в полную силу, ему достаточно малого количества энергии для полноценной жизни. Это обуславливает скорость обменных процессов в нем: они протекают очень медленно. Сперматозоид – единственная клетка организма, имеющая хвостик. Задача маленького отростка – направлять клетку к намеченной цели.

Соматические клетки имеют свойство склеиваться между собой, что позволяет им образовывать плотные структуры органов и их тканей.

Сперматозоиды индивидуальны, склеиваться они не имеют права, иначе не смогут двигаться, оплодотворять яйцеклетку, качественно и правильно передавать свой набор хромосом.

Поэтому каждая гамета выдает отрицательный электрический импульс, препятствующий процессу агглютинации – склеиванию.  Именно набор таких уникальных анатомических особенностей позволяет спермиям выполнять заложенные в них природой функции.

Строение головки сперматозоида

Из чего состоит головка «живчика»? Это можно узнать, рассмотрев сперматозоид в разрезе. Так, округлая часть гаметы содержит акросому, ядро и шейку.  Небольшая капсула, расположенная на самом верху головки, называется акросомой.

Этот пузырек включает в себя уникальные составляющие – специальные ферменты, позволяющие растворить плотную оболочку яйцеклетки. В момент соприкосновения с женской половой гаметой эта капсула разрывается, а жидкость, содержащаяся в ней, выливается на поверхность оболочки, обволакивая по всему объему.

Через несколько секунд оболочка яйцеклетки исчезает, а спермий легко проникает внутрь, обеспечивая слияние.

https://www.youtube.com/watch?v=ofiNlLPWadE

Ниже акросомы располагается ядро «живчика» – одна из самых важных частей клетки, поскольку хранит генетический материал не только самого мужчины, но и всех его предков.

ВАЖНО!!! Для построения нового человеческого организма требуется 46 хромосом. Половина из них – 23 штуки, хранит ядро мужской половой гаметы.

Если женский организм является хранилищем только «женского» генетического материала, то сперматозоиды бывают двух типов. Они отличаются по крайней, 23-й нечетной хромосоме и называются гиноспермии и андроспермии.

Первый вид клеток содержит женскую X-хромосому, и если такой «головастик» первым доберется до яйцеклетки, то родится девочка.

Второй вид клеток хранит непарную Y- хромосому, при слиянии которой с женской гаметой на свет появляется мальчик.

Ниже ядра расположена шейка гаметы, соединяющая головку и хвостик «живчика». Эта часть является подвижной, так как играет роль своеобразного суставного соединения.

Движения ее происходят из стороны в сторону, благодаря чему спермии получают возможность двигаться наподобие рыб, что еще больше объединяет их с головастиками.

Именно благодаря таким волнообразным движениям, сперматозоиды легко преодолевают все препятствия на пути к яйцеклетке.

Строение хвостика

Нижняя часть половой гаметы называется хвостом. Особенностью ее является размер: хвост составляет три четверти от длины самого сперматозоида. Хотя эта часть гаметы внешне выглядит однородной, она имеет очень сложное строение:

  • Промежуточный слой, выстланный митохондриями.

Эта часть является самой плотной, так как содержит элементы, ответственные за синтез энергии, необходимой для движения клетки, развития ею значительной скорости. Питаются митохондрии фруктозой, которую в достаточном количестве содержит семенная жидкость мужчины.

ВАЖНО!!! Энергии, вырабатываемой промежуточным слоем, достаточно для того, чтобы «головастик» развил скорость до полутора сантиметров в минуту.

Его основу составляют плотные волокна, переплетенные в трубочки (их около 20 штук), именно они позволяют сделать хвост гаметы достаточно плотным, чтобы обеспечить ее передвижение.

  • Поверхностный слой кончика.

Эта часть самая тонкая и невесомая, поскольку окончание хвоста должно быть максимально легким: отсутствие балласта позволяет повысить маневренность «живчика». Поэтому кончик состоит из обыкновенной клеточной мембраны.

Размеры спермия в цифрах

Размер сперматозоида настолько мал, что рассмотреть его можно только под многократно увеличивающим микроскопом. Его средняя длина составляет 0,55 мм, ширина 0,035 мм, а высота не более 0,025 мм.

Если рассматривать отдельно каждую составляющую живчика, то эти цифры уменьшаться еще больше. Но как такая маленькая клетка способна справиться с важной задачей продолжения рода? Все дело в их количестве.

Из-за того, что кислая среда женского организма очень пагубно действует на маленьких головастиков, то вероятность того, что хотя бы один из них достигнет цели, повышается только тогда, когда их счет идет на миллионы.

Если бы гаметы были большими, они двигались бы медленнее, сильнее бы подвергались воздействию кислой среды и гибли бы далеко от матки.

А маленькие размеры и повышенная маневренность легко позволяют «живчикам» преодолевать длинные и сложные расстояния.

Главное предназначение сперматозоидов

После выброса из уретры во время семяизвержения, спермии начинают свою главную миссию – движение к яйцеклетке.

На счету каждая минута, ведь срок жизни женской половой гаметы всего 24 часа! Невелик жизненный срок и самих «головастиков»: большая часть из них погибает под воздействием кислой среды влагалища женщины через 2-5 часов.

При таких условиях (около сорока миллионов клеток), матки и маточных труб достигнет не более сотни из них.

Преодолев одну «преграду», следует приступать ко второй – преодоление плотной оболочки, покрывающей женскую гамету.

Выполнить ее сможет спермий, плотно прикрепившийся к яйцеклетке и выплеснувший на нее свои ферменты, содержащиеся в акросоме.

Как только одному из сперматозоидов это удастся, плотность защитной оболочки увеличится и ни один другой спермий уже не сможет ее растворить. Таким способом природа позаботилась о сохранении целостности структуры ДНК будущего ребенка.

ВАЖНО!!! Сперматозоид не проникает в яйцеклетку полностью: как только головка с ядром попадает внутрь, его хвостик отпадает, растворяясь в кислой среде.

Третий этап – слияние хромосомных наборов женской и мужской половой гаметы.

Они должны соединиться таким образом, чтобы из них появилась новая полноценная живая клетка, содержащая полную структуру ДНК (46 хромосом), обладающая способностью к жизни, последующему делению и росту.

Это диплоидная зигота, которая через несколько часов выйдет из маточной трубы (чаще всего процесс оплодотворения происходит там). Потом она прикрепится к стенке матки и станет плодным яйцом, из которого через 280 суток на свет появится новый человек.

##

Источник: https://AnnaHelp.ru/seksologiya/sparmatozoid.html

Строение и значение мужского сперматозоида

Строение и значение мужского сперматозоида

Строение сперматозоида, мужской половой клетки, напоминает строение головастика. У него есть большая голова, шея, средняя часть и длинный тонкий хвост, которые связаны в единое тело. Мужская гамета, служащая для оплодотворения женской половой клетки, имеет незначительные размеры и ее нельзя рассмотреть невооруженным глазом.

Сперматозоид значительно меньше яйцеклетки, потому что в его задачу входит только процесс оплодотворения, а не поддержание жизни в зародыше. Он должен преодолеть расстояние до яйцеклетки и проникнуть в нее, чтобы образовать зиготу, оплодотворенную яйцеклетку.

Она начинает делиться и, спустя 40 недель после образования зиготы, результат многочисленных превращений выходит наружу в виде хорошо сформировавшегося младенца. Это чудо зарождения новой жизни происходит только с помощью одного, самого активного сперматозоида.

Разглядеть полностью эту подвижную клетку можно только в микроскоп, поэтому человечество узнало о существовании этих половых клеток достаточно поздно, во второй половине 17 века.

Как выглядит мужская половая клетка?

Человеческий сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Общая длина одного экземпляра составляет около 55 мкм. Головка его занимает меньшую часть длины, и составляет 5,0 мкм.

Самый длинный у спермия хвост, длина которого составляет в норме 45 мкм. Около 5 мкм занимает средняя часть мужской гаметы.

Минимальные размеры позволяют мужской половой клетке быстро передвигаться и достигать цели.

Зародившиеся спермии имеют разные размеры, которые преобразуются при созревании. В головке сперматозоида происходят активные биохимические реакции, которые оставляют у зрелой особи возможность сохранять свою сущность несколько часов после попадания во враждебную среду женского организма.

При образовании сперматозоидов в процессе сперматогенеза зарождаются половые мужские клетки, которые могут нести в себе либо X-хромосому, либо Y-хромосому. X-несущие сперматозоиды более медлительны, но обладают выносливостью и живут в кислой среде влагалища до трех дней. При оплодотворении одним из них зарождается эмбрион женского пола.

Y-несущий сперматозоид более подвижен и активен в своем стремлении добраться до цели. Он является носителем мужской сущности будущего человека, но живет недолго и гибнет в первые часы после попадания в микрофлору влагалища.

Внутреннее строение половой мужской клетки

Строение сперматозоида идеально соответствует той задаче, которую должна выполнить мужская гамета. Головка спермия в норме должна иметь овальную форму, сжатую с боков и с ямкой посередине.

Главное место в ней занимает ядро, имеющее одинарный набор хромосом.

Оно при созревании уплотняется, и в нем остаются только необходимые органеллы, которые будут способствовать процессу оплодотворения, а не мешать ему.

Половину объема головки занимает акросома, она прилегает к ядру спереди и по своим параметрам схожа с ним. Это мембранная емкость, в которой находятся литические ферменты, нужные для растворения оболочки яйцеклетки.

Когда движущийся спермий врезается головой в стенку яйцеклетки, акросома сдавливается, и на поверхность женской гаметы выплескиваются ферменты. Размягченная поверхность позволяет спермотозоиду внедриться внутрь, а остальным носителям генетической информации путь перекрывается биохимической реакцией, происходящей в процессе оплодотворения в яйцеклетке.

За движение хвоста сперматозоида при внедрении отвечает центросома. Она располагается вдоль ядра и содержит две центриоли. Это организации микротрубочек, которые после оплодотворения участвуют в первом клеточном делении зиготы.

Позади головки находится небольшая средняя часть сперматозоида. Она прилегает к головке с помощью шейки. Такое соединение позволяет спермотозоиду вкручиваться в стенку женской гаметы, поворачиваясь на 180 градусов, и при этом не травмировать тело мужской клетки.

Средняя часть мужской гаметы содержит цитоскелет жгутика, состоящего из микротрубочек. Он пронизывает ее насквозь и прочно соединяет с хвостовой частью.

Вокруг цитоскелета обвивается митохондрион, выполняющий функцию синтеза АТФ и обеспечивающий движение жгутика, с помощью которого задается вращение сперматозоида.

К средней части присоединяется длинный тонкий хвост, отвечающий за движения мужской гаметы.

Скорость движения мужской гаметы — около 30 см в час. С такой скоростью спермии через час после коитуса с эякуляцией достигают ампулярной части фаллопиевой трубы и, если там есть яйцеклетка, приступают к процессу оплодотворения.

Нарушения в структуре мужских половых клеток

Заболевания простаты приводят к сбоям в мужской половой сфере. Схема строения сперматозоида нарушается из-за повышения температуры в яичках или воспалительных процессов мужской половой сферы. Все это приводит к патологии сперматогенеза.

Это явление проявляется высоким содержанием в эякуляте патологических форм сперматозоидов. У них развиваются различные дефекты шейки, хвоста и головки.

Любое нарушение строения сперматозоида приводит к ухудшению их подвижности и неспособности к оплодотворению.

Существует специальный тест Крюгера, который высчитывает соотношение нормальных спермотозоидов к патологическим.

Сперматозоид считается нормальным, если его головка овальной формы с хорошо различаемой акросомой, которая должна занимать до 70% от объема головки.

К дефектам относятся:

  • утолщения и искривления шейки;
  • отсутствие хвоста или его раздвоение,
  • наличие деформированной головки или двухголовые экземпляры.

Для нормального оплодотворения должно быть не менее 4% нормальных мужских гамет. Уменьшение этой нормы расценивается как патология.

Большое количество аномальных сперматозоидов в эякуляте становится причиной замершей беременности, непроизвольного аборта, рождения младенца с врожденными патологиями.

Источник: http://MoePuziko.ru/planirovanie/podgotovka/stroenie-spermatozoida.html

Форма, функции и размер сперматозоида

Беременность в женском организме наступает в результате слияния двух половых клеток. Одна из них называется сперматозоидом, а другая — яйцеклеткой. Какой же размер сперматозоида? Какие функции присущи половой клетке? Чем сперматозоид отличается от яйцеклетки? Ответы на все эти вопросы предстоит найти.

Мужская половая система

Функцию размножения в организме представителя сильной половины человечества выполняют некоторые железы и органы:

  • яички с придатками;
  • семявыносящие протоки;
  • простата;
  • семенные пузырьки;
  • бульбоуретральные железы;
  • мошонка;
  • пенис.

Все вышеперечисленное в совокупности именуется мужской половой системой. В ней формируются сперматозоиды. Этим термином обозначаются мужские половые клетки, способные к оплодотворению. При незащищенном сексе сперматозоиды оставляют половую систему мужчин и попадают в женский организм.

Функции специализированной клетки

Сперматозоид — это структура, в которую заключена генетическая информация мужчины. Функций в специализированной клетки мужского организма несколько:

  • прохождения по половым путям женщины (размер и строение сперматозоида человека позволяют ему преодолевать различные препятствия);
  • проникновение в женскую половую клетку, называемую яйцеклеткой;
  • внесение в нее генетического материала.

Стоит отметить, что во время интимной близости в организм женщины попадает сперма. Она состоит из семенной жидкости и взвешенных в ней сперматозоидов.

Мужских половых клеток в сперме содержится огромное количество. А вот зрелая яйцеклетка в женском организме лишь единственная. Только одной мужской половой клетке удается выполнить все свои функции.

Огромную роль в этом играют размер и форму сперматозоида.

Строение сперматозоида: головка и шейка

Для мужской половой клетки характерна специфическая форма, что обеспечивает способность к передвижению, оплодотворение яйцеклетки. Сперматозоид представляет собой овальную структуру с длинным жгутиком. Каково же строение этой клетки? Итак, сперматозоид представлен тремя составляющими:

  • головку;
  • шейкой;
  • хвостом.

Головка — это овальная часть сперматозоида. На ее вершине располагается акросома. Так называется бутылочку с особыми веществами, необходимыми для проникновения через защитную оболочку яйцеклетки. В головке содержится ядро. В нем сохраняется половинный набор мужской генетической информации (ДНК).

Еще одна составляющая головки — центросома. Она способствует движению хвоста. Вторая часть сперматозоида — это шейка. Она представляет собой волокнистую область, соединяющий головку и хвост. Данная структура является очень гибкой. Эта особенность обеспечивает передвижение сперматозоидов.

Благодаря гибкости головка совершает колебательные движения из стороны в сторону.

Строение хвоста сперматозоида

Перед тем как описать размер сперматозоида, стоит рассмотреть его третью часть — это жгутик. Его еще называют хвостом. Он включает в себя несколько участков:

  • Промежуточный. Это самая толстая часть хвоста сперматозоида. Она имеет спиральный митохондриальный слой, который продуцирует энергию для передвижения мужской половой клетки.
  • Главный. Данный участок сперматозоида состоит из микротрубочек. Их покрывает внешний слой плотных волокон и защитное влагалище.
  • Конечный. На этой части сперматозоида защитное влагалище и плотные волокна истончаются. Покрытием служит тонкая клеточная мембрана.

Ознакомившись со строением последней части сперматозоида, можно сделать вывод, что хвост постепенно сужается от основания к концу. Такая особенность обеспечивает бичеобразние движения мужской половой клетки при перемещении по женским половым путям в поисках яйцеклетки.

Размеры сперматозоида

Мужская половая клетка является очень маленькой. Размер сперматозоида человека следующий:

  • общая длина клетки — около 55 мкм;
  • высота головки — 25 мкм, ширина — 35 мкм, длина — 50 мкм;
  • шейка сперматозоида — около 45 мкм в длину;
  • длина хвостика — 45 мкм.

Мужские половые клетки нельзя увидеть невооруженным глазом. Размер сперматозоида можно рассмотреть под увеличением микроскопа. Это когда-то и сделал Левенгук. В 1677 году он описал сперматозоиды.

Ученый, совершивший открытие, предположил, что эти клетки участвуют в оплодотворении. Однако эту информацию в обществе не восприняли всерьез.

Еще около 100 лет человечество считало сперматозоиды паразитическими организмами.

Образование мужских половых клеток

На вопрос относительно того, какого размера сперматозоиды, дан ответ. Теперь стоит рассмотреть то, как образуются эти клетки. Сперматозоиды возникают и созревают в специальных железах, называемых яичками.

Эти структуры располагаются в мошонке. Они содержат огромное количество семенных канальцев, выстланных особыми клетками (сперматогониями).

Как же здесь формируются мужские половые клетки? Этот процесс начинается в период полового созревания:

  • сперматогонии делятся;
  • в результате появляются новые клетки;
  • сперматозоиды созревают благодаря клеток Сертоли, секретирующим различные питательные вещества.

Процесс образования мужских половых клеток называется сперматогенезом. Он достаточно сложный.

На формировании первичных сперматоцитов процесс не заканчивается, ведь появились клеткам присущ полный набор хромосом. В дальнейшем эти клетки подвергаются мейоза.

В результате появляются сперматиди с половинным набором хромосом. Клетки постепенно растут и развиваются. В результате возникают зрелые сперматозоиды.

Движение мужских половых клеток

Рассмотрев функции и размер сперматозоида, нужно ознакомиться с тем, как половая клетка двигается. Сперматозоиды, которые находятся в мужском организме являются неактивными. Они пассивно перемещаются по половым путям. Движения хвостов совсем незначительные. Активность сперматозоиды приобретают после попадания в женский организм.

Их скорость может составлять более 30 см в час. После эякуляции в организм женщины проникает более 300 млн сперматозоидов. Большая их часть погибает во влагалище из-за неблагоприятной среды. Некоторым мужским половым клеткам удается достичь канала шейки матки. Однако и этот участок пути получается пройти не всем сперматозоидов.

Препятствием для них становится цервикальная слизь. Сперматозоиды, которые прошли канал шейки матки попадают в матку. Среда в этом внутреннем органе является благоприятной для мужских половых клеток. Из матки они направляются в фаллопиевы трубы, где происходит оплодотворение.

Исследования показали, что лишь несколько тысяч сперматозоидов проходят этот путь.

Продолжительность жизни сперматозоидов

Образование клеток продолжается приблизительно 74 дня. Созревания и их прохождения через придаток яичка и семявыносящий проток занимает где-то 26 дней. Напрашивается вывод, что сперматозоиды могут длительное время находиться в мужском организме. Совсем другая ситуация наблюдается после эякуляции.

В сперме половые клетки остаются активными не более суток (длительность этого периода зависит от таких внешних факторов, как температура окружающей среды, количество света, влажность). В женском организме продолжительность их жизни может быть разной.

Если на скорость движения влияет размер сперматозоида, то продолжительность существования от этого не зависит. Например, во влагалище мужские половые клетки погибают за 2 часа. В матке и фаллопиевых трубах среда является более благоприятной для сперматозоидов.

Здесь они могут находиться до 5 дней в активном состоянии в поисках или ожидании яйцеклетки.

Сравнение сперматозоидов с яйцеклетками

В организме человека периодически образуются и созревают новые половые клетки. При каждом половом акте выделяется сперма, содержащая огромное количество сперматозоидов. А вот в организме женщины созревает лишь одна половая клетка за один менструальный цикл (примерно за 28-30 дней). Теперь стоит сравнить размер яйцеклетки и сперматозоида.

Мужская половая клетка, как говорилось выше, является крошечной структурой. Яйцеклетка же совсем другая. Ее размеры могут составлять от 015 до 025 мм. Также стоит отметить, что яйцеклетка является неподвижной. Кроме этого, у нее довольно короткая продолжительность жизни. После выхода из яичника и попадания в фаллопиеву трубу она может существовать примерно 24 часа.

Если оплодотворения не происходит, яйцеклетка погибает.

В заключение стоит отметить, что размер сперматозоида очень мал. Несмотря на это, он имеет важную функцию, которая заключается в оплодотворении яйцеклетки. Однако выполнить это способны далеко не все сперматозоиды. Попадая в женский организм, они проходят естественный отбор.

Слабые, имеют неправильное строение клетки очень быстро гибнут, не достигая матки. Другие просто не успевают добраться до цели. Только самый быстрый и активный сперматозоид, обошел все препятствия, проникает в найденную яйцеклетку и добавляет в нее свою генетическую информацию.

Источник: http://stomatlife.ru/medicina/forma-funkcii-i-razmer-spermatozoida.html

Сперматозоид и его особенности

Сперматозоид и его особенности

среда, июля 25, 2012 – 08:34

Сперматозоид – мужская гамета (половая клетка), главная функция которой заключается в оплодотворении женской гаметы (половой клетки, яйцеклетки).

Сперматозоид состоит из головки и хвоста. В головке находится ядро клетки, в котором содержится наследственная информация, а хвост обеспечивает движение сперматозоидов в половых путях женщины.

Любопытно, что хвост сперматозоида, который также называют жгутиком, изгибается, подобно змеиному хвосту и, для того, чтобы продвинуться на расстояние, равное одному сантиметру, его нижняя часть должна совершить взмах из стороны в сторону около 800 раз.

А скорость, которую показывают сперматозоиды, извергающиеся пенисом, составляет 18 км/ч.

Созревание сперматозоидов длится 72-74 дня. Первый этап проходит в канальцах яичка, где сперматозоиды (которые на данном этапе созревания называются сперматиды) проходят через множество делений, в результате чего получают половинный набор хромосом. Далее, проходя через придаток яичка, будущий сперматозоид окончательно созревает.

У сперматозоида формируется хвост с моторным аппаратом, на головке появляется акросома – «шапочка» с набором лизирующих ферментов (для проникновения сквозь оболочку яйцеклетки). На этом этапе сперматозоиды уже способны выполнять оплодотворяющую функцию.

Однако до попадания в женский организм они находятся в «спящем», неактивном состоянии. Сперматозоид, находящийся в яичке имеет небольшой «срок годности» и активности.

Он сохраняет свою функцию в течение месяца, а затем быстро погибает, чтобы впоследствии впитаться яичком в качестве питательного вещества.

Ввиду длительного развития сперматозоида, любое вредное воздействие, которое было оказано на мужской организм, может сказаться с течением времени именно на половых клетках. Одним из главных факторов, по мнению ученых, является питание.

По результатам исследований излишний вес влечет гормональный дисбаланс, сказывающийся на изменении количества эстрогена и тестостерона. Именно эти гормоны несут ответственность за формирование сперматозоидов.

Стоит учитывать, что для образования качественных сперматозоидов необходимо, чтобы температура яичек была ниже основной температуры тела, чего сложно добиться при излишнем весе. По этой же причине мужчинам, страдающим проблемам с зачатием не рекомендуются горячие ванны.

Одна из главных особенностей сперматозоида, отличающая его от других видов клеток, заключается не в необычном строении и форме, а в том, что он может передвигаться с помощью жгутика вне живого организма.

Кроме того, он обладает другим количеством хромосом, так как является носителем наследственной информации, которой впоследствии будет обладать ребенок.

В сперматозоиде, равно, как и в яйцеклетке, содержится 23 хромосомы, одна из которых является половой, в то время как во всех других клетках в наличии 46.

Виды сперматозоидов

Специалисты разделяют сперматозоиды на два типа:

  • те, которые несут половую хромосому Х и при оплодотворении приводят к рождению девочки,
  • и несущие хромосому У, которые приводят к рождению мальчика.

Современные достижения медицины позволяют заранее узнать пол ребенка не со 100% показателями, но с большой вероятностью точности. Как показали исследования, сперматозоиды с У-хромосомой более активны, но продолжительность их жизни гораздо меньше.

Соответственно, зачатие мальчика наиболее вероятно в процессе овуляции, так как эти сперматозоиды успевают достичь яйцеклетки быстрее носителей противоположной хромосомы.

В случае, когда процесс оплодотворения происходит за 24 часа до овуляции, велик шанс зачать девочку, так как сперматозоид с Х-хромосомой имеет больший срок жизни.

Для качественного процесса оплодотворения важно не только наличие определенного количества сперматозоидов, ведь цели сможет достигнуть только один. Большую роль играет химический состав спермы.

Он должен быть насыщен определенным количеством цинка, кальция, фруктозы и пептидами и иметь невысокую кислотность.

На результате оплодотворения может сказаться гормональный баланс, наличие результатов радиационного облучения или воздействия химических веществ, а также стрессы и психологическое состояние мужчины.

Путь к оплодотворению

Сперматозоиды активизируются в момент эякуляции – после контакта со спермальной плазмой. Попав в организм женщины, сперматозоиды начинают активное движение – через канал шейки матки и собственно матку. Как правило, оплодотворение происходит в маточных трубах.

Яйцеклетка движется навстречу сперматозоидам, а в их структуре происходит ряд биохимических изменений – так называемая акросомная реакция.

После нее сперматозоиды полностью готовы к выполнению своей основной функции – оплодотворению. В яйцеклетку может проникнуть только один сперматозоид.

Активность сперматозоидов сохраняется в течение 2-3 часов после акросомной реакции, после чего они становятся непригодны к оплодотворению.

Стоит отметить, что помимо огромного количества факторов, влияющих на успешное оплодотворение, в числе которых время зачатия, рацион мужчины, наличие стрессов и сопутствующих заболеваний, есть еще один важный момент. Учеными доказано, что на активность сперматозоидов оказывает влияние время года.

Так в холодные месяцы осени и зимы сперматозоиды проявляют максимальную активность и максимально сконцентрированы в семенной жидкости. Именно поэтому многие репродуктологи советуют планировать зачатие на период с октября по февраль.

Есть и еще одна особенность ориентирования на время года: в холодные месяцы гораздо больше вероятность зачатия мальчика, так как в жаркое время количество Y-хромосом в сперматозоидах резко снижается из-за неустойчивости к высоким температурам.

Качество спермы

Сбои в процессе формирования и созревания сперматозоида, уменьшение количества активных клеток и их подвижности, сопутствующие нарушения хромосомного ряда могут повлиять на репродуктивную функцию мужского организма. Мужское бесплодие требует ряда исследований и анализов для точной постановки диагноза и формирования методов лечения.

От качества спермы зависит способность мужчины к оплодотворению. Важный показатель – количественный и качественный состав сперматозоидов в эякуляте. Для его оценки используется спермограмма.

Число сперматозоидов, их концентрация и морфология может значительно отличаться у одного и того же мужчины – в зависимости от множества факторов (длительности полового воздержания, рациона питания, интенсивности нагрузок, применения лекарственных средств и т.д.).

Если сперматозоиды «застаиваются» в мужском организме слишком долго, то они становятся непригодны к выполнению своей «работы». Оптимальный для зачатия качественный и количественный состав сперматозоидов достигается у здорового мужчины при половой жизни раз в два дня.

Однако, если при всех прочих благоприятных факторах зачатие так и не наступает, следует обратиться к специалисту и сдать сперму на анализ.

При мужском факторе бесплодия, при низких показателях качества спермы показано лечение с применением процедур ЭКО, ИКСИ. В последнем случае достаточно всего лишь одного сперматозоида нужного качества для того, чтобы успешное зачатие состоялось.

Источник: http://www.probirka.org/biblio/glossary/s/2578-spermatozoid.html

Сперматозоид

Сперматозоид

Сперматозоид – это мужская репродуктивная клетка, которая предназначена для оплодотворения женской яйцеклетки.Размеры сперматозоида гораздо меньше размеров женской репродуктивной клетки. Более того, именно он является наименьшей клеткой в теле мужчины.

В гаметах нет большого объема цитоплазмы, и они воспроизводятся организмом одновременно в огромном числе. Стоит сказать, что сперматозоид и сперма – это совершенно разные понятия. В состав последнего входит семенная жидкость с половыми клетками и микрочастицами тканей из уретры.

В 1 мл семенной жидкости присутствует от 16 до 120 млн. сперматозоидов. При этом во время эякуляции у мужчины выделяется до 5 мл спермы. Таким образом, за одну эякуляцию организм мужчины может выбросить до 600 млн. репродуктивных клеток.

Зарождение

О том, что такое сперматозоид, знают, наверное, все, но не всем известно как данная клетка появляется. Половые железы маленьких детей не производят репродуктивные клетки. Именно поэтому версию о том, что подгузники вредят мальчикам из-за теплового воздействия на яички, можно считать не правдивой.

Выработка сперматозоидов начинается в возрасте 9-14-ти лет. С этого момента и до наступления глубокой старости работа половых желез не останавливается ни на минуту.

Настоящей фабрикой по производству половых клеток являются яички. Они находятся вне тела, благодаря чему имеют более низкую температуру. Это чрезвычайно важно: при классической температуре 36,6 °С выработка репродуктивных клеток сильно замедляется или вовсе прекращается.

В каждом яичке имеются тысячи семенных канатиков. То есть, если посмотреть на данный орган изнутри, там можно будет увидеть огромное количество нитей, хаотично переплетенных между собой. Данный беспорядок необходим. Проходя по лабиринтам, у сперматозоидов появляется дополнительное время для созревания.

Первый период созревания половой клетки длится около 72-х дней. Начинается этот процесс в сперматозоидных клетках. Самой первой формируется головка, которая забирает питательные вещества и энергию у опорных клеток.

После того как головка будет полностью сформирована, половая клетка входит в семенные канатики (микроскопических размеров каналы). Там она будет перемещаться с места на место в течение примерно 20-ти дней. Здесь гамета будет дозревать окончательно, чтобы стать готовым для выполнения своей функции.

Стоит сказать, что в некоторых случаях процесс созревания половой клетки может нарушиться. Причины этого до сих пор неизвестны. В данном случае число хромосом, которые несет гамета, увеличивается или наоборот – уменьшается. При этом здоровье будущего ребенка во многом зависит от того сколько в сперматозоиде хромосом.

Так, если зачатие произошло при помощи репродуктивной клетки с недостаточным или избыточным количеством хромосом, то у рожденного ребенка будут иметься физические или психические заболевания (например, синдром Дауна).

По статистике 50% таких беременностей самопроизвольно прерывается еще до того момента как женщина узнает о своем положении.

Строение

Длина сперматозоида равняется 55 мкм, ширина – 3,5 мкм, а высота – 2,5 мкм. Такие небольшие размеры, а также особая структура сперматозоида, вероятно, обусловлены тем, что ему необходимо быстро передвигаться.

Стоит сказать, что размеры мужских гамет в разные периоды могут быть разными. Во время созревания данной клетки с ней случаются некоторые изменения: ядро становится более плотным в результате процесса конденсации хроматина (в этот момент из ядра уходят гистоны, а ДНК соединяется с белками-протаминами).

При этом большой процент цитоплазмы выходит из спермия под видом «цитоплазматической капли». На завершающем этапе дозревания сперматозоида в нем сохраняются лишь жизненно необходимые органеллы. Объем репродуктивной клетки за этот период сильно уменьшается. Если говорить о том, из чего состоит сперматозоид, то это будет головка, средняя часть и хвост.

Головка

Она имеет вид эллипсоида, с незначительными вмятинами с обоих боков. С одной из сторон спермия присутствует также маленькое углубление. Именно благодаря ему головку сперматозоида называют «ложковидной». Сама головка состоит из следующих деталей:

Схема сперматозоида

  1. Ядро или гаплоидное ядро. Именно в нем хранится одинарный набор хромосом. После того как сперматозоид соединится с яйцеклеткой (хотя строение сперматозоида и яйцеклетки сильно отличается, ядро последней тоже является гаплоидным) начинает развиваться диплоидный организм, к
    оторый состоит из хромосом обоих родительских клеток. Стоит сказать, что ядро сперматозоида гораздо меньше ядер остальных клеток организма. Это объясняется особой организацией строения хроматина в спермии. Из-за усиленной конденсации хроматин становится неактивным, а в ядре половой клетки не производится РНК.
  2. Акросома – это видоизмененная лизосома. Она представляет собой мембранный пузырек, внутри которого находятся около 15-ти литических энзимов. Они необходимы для того, чтобы оболочка яйцеклетки растворилась, и сперматозоид смог проникнуть в нее. Самым мощным ферментом в данном случае является акрозин. Размер акросомы составляет примерно 50% от размера головки сперматозоида. Примерно такие же размеры имеет и ядро. Акросома располагается спереди от ядра и покрывает при этом его ½ часть. По этой причине акросома похожа на шапочку. Благодаря такой особенности строения, сперматозоид легко оплодотворяет яйцеклетку.
  3. Центросома – это часть, в которой собраны все трубочки гаметы. Она отвечает за движение задней части клетки. Ученые также предполагают, что она помогает сблизить ядра зиготы и принимает участие в первом делении ее клеток.

Тело

Оно находится практически сразу после головки половой клетки. Отделяет их лишь маленькое сужение – «шейка». Сперматозоид человека сдержит в своей средней области цитоскелет жгутика, состоящий из микротрубочек.

Вокруг цитоскелета находится митохондрион – огромная митохондрия половой клетки. Сам митохондрион внешне похож на спираль. Он обвивает цитоскелет жгутика.

Его функция состоит в производстве АТФ, стимуляции движения хвоста.

Хвост

Хвост является органом движения и идет сразу после средней части. Он гораздо тоньше середины половой клетки и намного длиннее ее. У основания хвостика сперматозоида сосредоточены митохондрии, которые поставляют энергию для его движения. В целом, хвост имеет такое же строение, как и жгутики эукариот.

Если посмотреть схему сперматозоида, как выглядит и из каких деталей состоит данная клетка, можно понять гораздо лучше.

Передвигается сперматозоид благодаря наличию у его хвоста. Сама половая клетка в процессе движения крутится вокруг собственной оси. Таким образом, она может развивать скорость до 0,1 мм в сек. (примерно 30 см за 60 минут).

После попадания в организм женщины гамета достигает ампулярной области маточной трубы лишь спустя 60-120 минут.

В теле мужчины зрелые половые клетки хранятся в неактивном состоянии, а их хвосты малоподвижны. По мужским половым путям спермии перемещаются благодаря ритмичным сокращениям мышц протоков и биению особых ресничек. Активными половые клетки становятся только после эякуляции, когда они смешаются с выделениями простаты.

После попадания в половые органы женщины спермии начинают двигаться самостоятельно. Причем плывут они против течения жидкости.

Стоит сказать, что среда половых органов женщины является чрезвычайно вредной для мужских гамет, однако компоненты спермы нейтрализуют ее и делают более щелочной. В дополнение, сперма снижает местный иммунитет у женщины. Это нужно для того, чтобы иммунные клетки не ликвидировали чужеродный биологический материал.

После попадания во влагалище репродуктивная клетка движется к шейке матки и цервикальному каналу. Свое направление она определяет благодаря умению различать pH.

Таким образом, клетка плывет туда, где преобладает щелочная среда (для сравнения pH влагалища – 6,0 , а шейки матки – 7,2).

Стоит сказать, что абсолютное большинство мужских репродуктивных клеток не способны достичь шейки матки и погибает еще во влагалище.

Пройти цервикальный канал сперматозоидам также непросто, так как в нем имеется большое количество слизи. Если сперматозоиды не могут пройти через слизь, то устанавливают шеечное бесплодие, забеременеть при котором можно методом внутриматочной инсеминации.

Далее половые клетки проникают в матку. Среда этого органа идеально подходит для жизни сперматозоидов, поэтому их активность значительно увеличивается. Данное явление называется «капацитация».Для успешного зачатия необходимо чтобы в матку прошло более 10 млн. мужских половых клеток.

Попав в матку, сперматозоиды продолжают плыть по направлению к маточным трубам. Направление к ним клетки определяют благодаря току жидкости, который задают реснички труб и мышечные стенки.

Свою функцию сперматозоид выполняет в конечной части маточной трубы – «ампуле». Однако не все половые клетки способны до нее добраться. Как показывает практика, из нескольких миллионов репродуктивных клеток попавших в матку, всего несколько тысяч доходят до ампулярной области трубы.

Что касается вопроса, как сперматозоид ищет и находит яйцеклетку в воронке, то этот вопрос до сих пор остается открытым. Однако уже доказано, что мужские гаметы обладают хемотаксисом – способностью передвигаться по направлению к аттрактантам, которые выделяет яйцеклетка.

Виды

В медицине принято делить мужские половые клетки на 2 вида: те, в которых содержатся X хромосомы (гиноспермии) и те, которые несут Y хромосомы (андроспермии). Первые клетки приводят к зачатию девочки, а вторые – мальчика. Стоит сказать, что тот факт, сколько хромосом у сперматозоида, не зависит от его разновидности. В норме их всегда будет 23.

К сожалению, сразу после зачатия абсолютно точно узнать пол ребенка невозможно, однако его можно предположить с достаточно большой вероятностью. Как показывают наблюдения, репродуктивные клетки с Y-хромосомой гораздо более активны, в то время как клетки, несущие X-хромосому имеют большую продолжительность жизни.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что пары, желающие зачать мальчика должны вступать в незащищенные половые контакты во время овуляции. В этом случае сперматозоиды с Y хромосомой достигнут цели гораздо быстрее. Если же половой акт произошел за сутки до овуляции – повышаются шансы зачать девочку.

Стоит сказать, что для удачного оплодотворения важно не только количество сперматозоидов, но и их качество, состав семенной жидкости. В спермограмме даже самого здорового мужчины наряду с качественными гаметами встречаются также патологические формы репродуктивных клеток. Однако их количество обычно не превышает 20-25%.

Иногда сперматозоидов с нетипичным строением может быть чрезвычайно много. Такое может происходить при различных заболеваниях половых органов (как правило, воспалительного характера).

Чтобы узнать соотношение здоровых и патологических репродуктивных сперматозоидов, выявить каковы особенности строения сперматозоидов у мужчины, медики традиционно выполняют тест Крюгера.

Его суть состоит в том, что мужчина сдает сперму в медицинском учреждении путем сексуального самоудовлетворения. Биологический материал собирается в стерильный контейнер, а затем отправляется в лабораторию. Там его окрашивают по Папаниколау (это необходимо для того, чтобы четче рассмотреть половые клетки) и исследует под микроскопом.

При различных патологиях сперматозоид может иметь такое строение:

  • избыточная толщина шейки или ее искривление;
  • наличие двойного хвоста;
  • полное отсутствие хвоста;
  • деформации головки;
  • наличие двух головок.

Кроме этого возможны также малозаметные изменения в форме сперматозоида.

Данное состояние требует срочного медицинского вмешательства, так как чрезмерное число аномальных репродуктивных клеток повышают шансы замершей беременности, выкидышей, а также рождения ребенка с различными патологиями.

Срок жизни

После окончания развития сперматозоиды могут находиться в теле мужчины до 30 суток. Если за это период семяизвержение не произошло, они начинают резко стареть и в итоге разрушаются.

Продолжительность жизни гамет у разных мужчин разный. Это зависит от его питания, образа жизни, наличия тех или иных заболеваний, состояния эндокринной и нервной системы и т. д. Однако наиболее сильно на срок существования влияет то, где находится сперматозоид.

Согласно результатам посткоитального теста, уже через 120 минут после окончания незащищенного сексуального акта выживших спермиев во влагалище не наблюдается. В цервикальном канале и шейке матки они могут прожить до 3 суток, а в фаллопиевых трубах – до 7.

Во внешней среде и при высокой влажности половые клетки могут жить до 2-3 часов. Именно этим и объясняется наступление беременности при повторном ПА. После заморозки половых клеток жидким азотом они могут храниться десятилетиями. Причем после разморозки они останутся живыми и не потеряют своих свойств.

Улучшение

Чтобы сперматозоиды были качественными и подвижными мужчина должен тщательно следить за своим здоровьем. Репродуктивные клетки – это самые чувствительные клетки в человеческом организме. Они очень тяжело переносят воздействие алкоголя, никотина, наркотических и токсических веществ, сильное повышение температуры.

Здоровое питание, отказ от вредных привычек, своевременное лечение заболеваний, нормализация режима сна, занятия спортом и избежание экстремальных температур (как перегревания, так и переохлаждения) – это то, что поможет значительно улучшить качество гамет.

В период планирования беременности мужчине полезно принимать витаминно-минеральные комплексы и антиоксиданты. Исходя из этого, можно сделать вывод: чем здоровее мужчина – тем качественнее его сперматозоиды.

Если же представителю сильного пола диагностировали какую-либо патологию, заниматься самодеятельностью не рекомендуется. Только врач значит все о сперматозоидах, поэтому лечение лучше доверить ему.

Источник: https://1ivf.info/ru/infertility/male-factor/spermatozoid

Цветы жизни
Добавить комментарий