За сперматозоидите и пътуването им до яйцеклетката
Образуването на сперматозоиди започва в пубертета и продължава през целия живот.
Процесът, чрез който се образуват сперматозоидите, се нарича сперматогенеза; започва с пубертета и продължава през целия живот.
Спермата се състои от първични структури, които съдържат генетичния материал и такива, които осигуряват тяхната подвижност. Главата на спермата съдържа ядрото и ензимен везикул, който улеснява проникването в яйцеклетката. Опашката е изградена от микротубули и влакна, които на границата между опашката и междинното парче са заобиколени от митохондрии, които ще осигурят енергията, необходима за подвижността на сперматозоидите.
Сперматогенезата се извършва в тестисите, под действието на пет хормона: тестостерон, лутеинизиращ хормон, фоликулостимулиращ хормон, естроген и растежен хормон. Последният етап от узряването на сперматозоидите се извършва в женския генитален тракт след копулация, като се медиира от фоликуларни клетки около яйцеклетката.
Всеки ден двата тестиса произвеждат между 100 и 300 милиона сперматозоиди, които се съхраняват в семенните везикули и по този начин не изчерпват запасите от сперматозоиди, дори ако има няколко еякулации. За да се поддържа капацитетът на оплождащите сперматозоиди, е необходимо на нивото на семенните мехурчета да има оптимална концентрация на тестостерон и по-ниска скротална температура от тази при.
На 72 дни след началото на сперматогенезата, зрелите сперматозоиди достигат до опашката на епидидима (мястото, където каналите, които пренасят спермата към пениса, излизат от тестиса). Подвижността на сперматозоидите се постига, когато те достигнат края на епидидима, в контакт с семенната течност. За да покрият целия епидидим, сперматозоидите се нуждаят от 2 до 12 дни. Те остават на това ниво между 18-24 часа, като тук развиват способността да се движат.
Спермата е гел, в който сперматозоидите са групирани в снопове. По време на еякулацията сперматозоидите със сперматозоиди достигат до семепровода и уретрата, където ще се смесват със секретите на семенните везикули, простатата и бубуретралните жлези. Ролята на тези секрети е да осигурят хранителната подкрепа на сперматозоидите по пътя, който ги очаква.
Еякулацията премахва приблизително 3 ml течност, съдържаща до 300 милиона сперматозоиди.
Спермата има алкално рН, което предпазва сперматозоидите, покрити с прости основни протеини, от киселинността на вагиналната среда. Повечето сперматозоиди са обездвижени от тази вагинална киселинност през първите 2 часа след еякулацията. Това е защитен механизъм срещу оплождане с нискокачествени сперматозоиди.
Около 300 000 000 сперматозоиди достигат до влагалището, но само 100 достигат до яйцеклетката и от тях само една ще я оплоди.
Поради своите характеристики, вагиналната среда и шийката на матката са бариера за микроорганизмите, с изключение на сперматозоидите. По време на овулацията цервикалната слуз се състои от поредица канали, които водят сперматозоидите към вътрешния отвор на цервикалния канал в маточната кухина. В тези канали сперматозоидите се движат активно, срещайки известна резистентност, предназначена да спре сперматозоидите с по-ниско качество и да осигури оплождането със спермата с най-добро качество. Понякога слузта може да съдържа антитела, които обездвижват спермата и може да бъде рядка причина за безплодие.
Съставът на цервикалната слуз се променя по време на менструалния цикъл на жената, понякога благоприятства движението на сперматозоидите, понякога затруднява. В деня на овулацията се откриват най-благоприятните условия за оцеляване на сперматозоидите.
Сперматозоидите достигат до яйцеклетката, като се ръководят от хемотактизъм - яйцеклетката и фоликуларните клетки отделят серия от химикали, които ще привлекат сперматозоидите. С напредването на сперматозоидите спермата вече не защитава сперматозоидите от киселинното, антибактериално рН, така че броят им бързо намалява. Въпреки че 300 милиона сперматозоиди достигат до влагалището и 200 остават във фалопиевата тръба, яйцеклетката се „вижда“ само от 100, а останалите се девитализират по пътя.
По време на женския оргазъм матката има низходящи и аспириращи движения на сперматозоидите, маточните контракции бързо водят спермата до фалопиевите тръби. Времето, необходимо на сперматозоидите да преминат през женския генитален тракт до фалопиевата тръба, е между 5 и 68 минути след еякулацията. 20-30 минути след еякулацията се случва явлението втечняване на сперматозоидите и сперматозоидите стават свободни да се мобилизират за оплождане. В някои случаи сперматозоидите, които първо са пътували до фалопиевата тръба, могат да загубят способността си за оплождане, а тези, които достигат по-бавно, да запазят способността си за оплождане за по-дълго. Във фалопиевите тръби спермата може да бъде жизнеспособна в продължение на 80 часа след еякулация.
Ефективно оплождане на яйцеклетката се постига само след като сперматозоидите преминат през два процеса - капацитет и акрозомна реакция. Чрез капацитета сперматозоидите стават хиперреактивни, движението на флагелума става по-широко, по-бързо, за да може да проникне в яйцеклетката. Този етап продължава около 7 часа. Вторият процес протича във външната мембрана на яйцето. Той освобождава поредица от химикали, които ще насърчат проникването и оплождането на яйцето.
След като главата на сперматозоида влезе в яйцето, опашката му се отделя. Вътре се образуват два пронуклеуса, всеки от които съдържа 23 хромозоми, които ще се слеят, като по този начин се появява зиготата.
След 42 седмици от това събитие бебето ще се срещне с родителите си.