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

Анатомия Сперматозоидов человека – информация:

Навигация по статье:

  • Что такое Сперматозоид
  • К каким докторам обращаться для обследования Сперматозоидов
  • Какие заболевания связаны с Сперматозоидом
  • Какие анализы и диагностики нужно проходить для Сперматозоидов

Сперматозоид –

Сперматозоид (от др.-греч. σπέρμα (род. п. σπέρματος) – семя, ζωή – жизнь и εἴδος – вид) – мужская половая клетка, мужская гамета, которая служит для оплодотворения женской гаметы, яйцеклетки. Термин используется для обозначения мелких, обычно подвижных гамет у организмов, которым свойственна оогамия. Обычно они значительно меньше яйцеклетки, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве. Понятие «сперматозоид» необходимо отличать от понятия «сперма», поскольку последняя состоит из семенной жидкости (в которой содержатся сперматозоиды), а также содержит небольшое количество эпителиальных клеток мочеиспускательного канала.

Открытие сперматозоидов

Впервые сперматозоиды были описаны голландским микроскопистом Антони ван Левенгуком в 1677 году. По сообщению самого Левенгука о «семенных зверьках» (так назвал их Левенгук) ему сообщил его друг, студент-медик Иоганн Гам (Johan Ham). И хотя формально открытие сперматозоидов принадлежит Гаму, детально рассмотрел, зарисовал и описал сперматозоиды Левенгук. Первыми были открыты сперматозоиды человека, вскоре Левенгкук описал сперматозоиды многих животных. Левенгук сразу высказал предположение, что «семенные зверьки» участвуют в зачатии, о чём сообщил специальными письмом в Британское Королевское научное общество. Однако на протяжении ещё почти века в науке доминировала точка зрения, что сперматозоиды являются паразитическими организмами в сперме, а оплодотворяет сама семенная жидкость. Термин «сперматозоид» появился только в начале XIX века. Его ввёл академик Петербургской Академии наук, немец по происхождению Карл Эрнст фон Бэр.

Строение и функция

Сперматозоид человека – это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в нее генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет ее. В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела. 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. 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%. 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:

  1. 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. Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида. В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен – в ядре сперматозоида не синтезируется РНК.
  2. Акросома – видоизмененная лизосома – мембранный пузырек, несущий литические ферменты – вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объема 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 который является акрозин.
  3. 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.

Читайте также:  Желтые выделения при беременности на ранних сроках

Хвост, или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее ее. Хвост – орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот.

Движение сперматозоидов

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 человека 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 перестальтических 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 длинной около 20 см (цервикальный канал – около 2 см, полость матки – около 5 см, фаллопиева труба – около 12 см). Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов.

Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая pH окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; pH влагалища около 6,0 , pH шейки матки около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь шейки матки и погибает во влагалище (по критериям ВОЗ, используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остается живых сперматозоидов).

Прохождение канала шейки матки является для сперматозоидов сложным, из-за наличия в нем цервикальной слизи. После прохождения шейки матки сперматозоиды оказываются в матке, среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды до 3-х дней). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «капацитация».

Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды имеют отрицательный реотаксис, то есть стремление двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также перистальтические сокращения мышечной стенки трубы.

Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы – так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворения. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы. Каким образом сперматозоид человека разыскивает яйцеклетку в воронке фаллопиевой трубы остается неясным. Существуют предположения о наличии у сперматозоидов человека хемотаксиса – движения по направлению неким веществам, выделяемым яйцеклеткой, либо фолликулярными клетками, ее окружающими. Несмотря на то, что хемотаксис присущ сперматозоидам многих водных организмов с наружным оплодотворением, у сперматозоидов человека и млекопитающих животных его наличие пока не доказано. Наблюдения in vitro показывают, движение сперматозоидов является сложным, сперматозоиды способны обходить препятствия, осуществлять активный поиск.

Продолжительность жизни сперматозоидов После периода созревания, составляющего около 64 дней сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. В шейке матки, матке и фаллопиевых трубах сперматозоиды остаются живыми до 3-х суток. 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).

Как устроены сперматозоиды: их особенности, строение, размеры и функции

Спермограмма с морфологией + MAR-тесты

Имуноглобулины IgG, IgA в одном тесте

Адрес лаборатории: Москва, ул. Беговая, д. 7 стр. 2

+ Записаться на прием

Содержание:

  1. Строение сперматозоида
  2. Выработка и созревание
  3. Функции сперматозоида
  4. Движение и подвижность
  5. Продолжительность жизни
  6. Нормы и патологические изменения
  7. Как улучшить состав спермы
Читайте также:  Витамины группы В для беременных

Сперматозоид — уникальная клетка, которая вырабатывается только мужским организмом. Ее единственная функция — донести набор хромосом до женской яйцеклетки и зародить новую жизнь.

В каждой порции эякулята содержатся сотни миллионов сперматозоидов, но в гонке побеждает только один — самый сильный и удачливый. Именно так на первоначальном этапе осуществляется естественный отбор.

Строение сперматозоида

Внешнее строение сперматозоида отражает длительные эволюционные процессы, он представляет собой одноядерную клетку, снабженную жгутиком. Сперматозоиды под микроскопом похожи на головастиков, плывущих головой вперед. Каждый элемент имеет строго определенные размеры и форму.

Эта клетка уникальна, ей присущи следующие особенности:

  • крупное ядро с половинным набором хромосом;
  • минимум цитоплазмы;
  • замедленный обмен веществ;
  • усиленный отрицательный заряд, препятствующий агглютинации.

К тому же это единственная подвижная клетка в организме. И даже в агрессивной среде сперматозоиды сохраняют живучесть в течение нескольких часов.

Размер сперматозоида составляет всего 55 мкм в длину. Он состоит из головки, шейки и жгутика. В головке расположена та самая информация, которую необходимо донести до яйцеклетки — набор из 23 хромосом. В шейке находится генератор энергии, необходимой для обеспечения движения. Хвост отвечает за скорость и направление, в котором движется мужская половая клетка.

Головка клетки состоит из ядра и акросомы. В ядре сосредоточен генетический материал, который при слиянии с хромосомным набором яйцеклетки определяет пол, внешность, врожденные патологии и все то, с чем люди рождаются на свет. В верхней части головки находится мембранный пузырек, содержащий ферменты, которые пригодятся для растворения лучистого венца и блестящей оболочки яйцеклетки.

В шейке расположены митохондрии, которые перерабатывают фруктозу семенной плазмы в энергию. А энергии необходимо много, ведь крошечная клетка движется со скоростью 50 микрон в секунду в агрессивной среде. Хвост состоит из девяти пар трубочек, покрытых мембраной, чтобы не затруднять движение.

Выработка и созревание

Многим, но особенно тем, кто планирует зачатие, наверняка интересно узнать, как вырабатывается сперма у мужчин.

Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом. Он начинается в нежном подростковом возрасте и не прекращается до глубокой старости. Каждую секунду в мужском организме появляется до 1500 новых половых клеток.

Под воздействием тестостерона круглые клетки начинают делиться и последовательно трансформироваться в сперматогонии, сперматиды и сперматозоиды. Созревание последних происходит в извитых канальцах яичек. По мере развития хвоста и головки, сперматид проходит через гемато-тестикулярный барьер, состоящий из клеток Сертоли и перемещается в сторону придатков, где накапливается созревшая сперма. В придатках живые сперматозоиды могут находиться до 5 недель. В свою очередь, в предстательной железе и семенных пузырьках продуцируется семенная плазма.

Сперма попадает в семявыносящие протоки непосредственно перед эякуляцией. В результате возбуждения мышцы сокращаются и направляют сперму в уретру, откуда, собственно, и происходит семяизвержение.

Функции сперматозоида

Единственная функция сперматозоида — оплодотворении яйцеклетки. Для этого он должен двигаться быстро и правильно, иметь достаточный запас энергии, чтобы ее хватило на весь путь, в составе небольшой группы добраться до яйцеклетки, растворить ее оболочку и первым прорваться через блестящую оболочку.

Движение и подвижность

Прогрессивное движение сперматозоидов обеспечивается хвостом, состоящим из протонных каналов. При попадании клетки в агрессивную среду влагалища, каналы открываются, и происходит выброс протонов. Это делается для снижения кислотности среды. Выброс протонов придает клетке реактивное ускорение и хвост начинает шевелиться. Сперматозоид устроен таким образом, что двигается в сторону снижения кислотности, то есть к матке. За этот процесс отвечают анализаторы кислотности.

Подвижность сперматозоидов оценивается по результатам спермограммы. Клетки делятся на группы — от прогрессивно-подвижных до полностью неподвижных.

Продолжительность жизни

Длительность существования сперматозоида зависит от среды пребывания. В организме мужчины они сохраняются до 5 недель. В агрессивной среде влагалища погибают в течение нескольких часов. В матке могут сохраняться от 3–7 суток. Внешняя среда для них невыносима, там они погибают в течение получаса, но после заморозки жидким азотом могут сохраняться течение десятилетий. Это свойство используется при криоконсервации спермы.

Продолжительность жизни также зависит от хромосомного набора. Клетки, содержащие Y-хромосомы, более активны, а X-хромосомы — более живучи.

Нормы и патологические изменения

Чтобы достичь цели, сперматозоид должен обладать идеальным строением. Отклонения в строении не позволяют ему двигаться достаточно быстро и в нужную сторону. Но даже если это удалось, он может не справиться с растворением лучистого венца яйцеклетки.

Форма сперматозоида может иметь следующие отклонения:

  • искривленная форма шейки, излишняя или недостаточная толщина;
  • излишняя извитость хвоста, удвоение, отсутствие, избыточная или недостаточная длина;
  • удвоение головки, наличие большой цитоплазматической капли, отсутствие акросомы.

Как улучшить состав спермы

При подозрении на бесплодие многие пары интересуются, как быстро улучшить качество спермы. Начать стоит с регулярных, но не избыточных физических нагрузок, нормализации половой активности, а также сбалансированной диеты.

Читайте также:  Ананас при беременности: польза и вред, правила употребления

Пагубное влияние на развитие сперматозоида оказывают алкоголь, курение, употребление сильнодействующих и наркотических веществ.

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

Сперматозоиды — высокоспециализированные клетки, не способные к росту и делению. Сперматозоид состоит из головки, в которой находится отцовский генетический материал (ДНК), и хвоста, обеспечивающего его подвижность. При наличии большого ядра у сперматозоида практически нет цитоплазмы, присутствие которой характерно для большинства клеток организма. Морфологическая гетерогенность эякулята каждого мужчины уникальна.

Головка сперматозоидов. Головки окрашенных сперматозоидов несколько меньше по размерам, чем головки живых сперматозоидов в сперме. В норме головка имеет овальную форму, длину около 4,0-5,5 мкм и ширину около 2,5-3,5 мкм. Нормальное соотношение длины и ширины составляет 1,5-1,7. При микроскопии в светлом поле наиболее часто выявляемые аномалии головки — дефекты ее формы и размеров, включая увеличение, уменьшение, заострение головки, грушевидную форму головки, аморфную головку, вакуолизацию головки (когда более 20% ее поверхности занимают неокрашиваемые вакуоли), двойную головку, а также любые комбинации перечисленных дефектов.

Акросома сперматозоидов. Акросома представлена комплексом Гольджи и покрывает около 2/3 передней поверхности головки. Апикальное уплотнение, имеющееся у многих других видов, у человека отсутствует, однако видно равномерное утолщение/истончение к экваториальному сегменту, и в целом она покрывает 40-70% головки сперматозоида. При визуализации с помощью сканирующего электронного микроскопа видна окружающая головку (т.е. акро-сомальный и постакросомальный регионы) бороздка, которая делит ее на две неравные части. Экваториальный сегмент, за которым следует постакросомальный регион, визуализируется при этом нечетко. Максимальной толщины и ширины сперматозоид достигает именно в постакросомальном регионе.

Под электронным микроскопом головка сперматозоида представляет собой уплощенное овоидное образование, состоящее в основном из ядра. Акросома выглядит как шапочкообразная структура, покрывающая передние 2/3 головки сперматозоида, и происходит из комплекса Гольджи сперматиды по мере ее дифференцировки в сперматозоид. В акросоме содержится несколько гидролитических ферментов, в том числе гиалуронидаза и проакрозин, необходимых для оплодотворения.

В процессе оплодотворения яйцеклетки во время акросомальной реакции за счет слияния наружной мембраны акросомы с плазматической мембраной в нескольких местах выделяются акросомальные ферменты. Передняя половина головки лишена плазмы, а также наружной акросомальной мембраны и покрыта лишь внутренней акросомальной мембраной. Задние отделы головки покрыты однослойной мембраной, называемой постнуклеарной шапочкой. Область перекрытия акросомы и постнуклеарной шапочки образует экваториальный сегмент, который не участвует в акросомальной реакции. Ядро, составляющее 65% всей головки, состоит из ДНК, ассоциированной с белками. Хроматин плотно упакован, отдельные хромосомы неразличимы. Генетическая информация, в том числе определяющие пол хромосомы X и Y, закодирована и хранится в виде ДНК.
Шейка сперматозоидов. Шейка соединяет головку и хвост. Она очень ломкая, поэтому наличие в эякуляте декапитированных сперматозоидов встречают довольно часто.

Хвост сперматозоидов. Хвост появляется на стадии сперматид. В процессе сперматогенеза центриоль дифференцируется на три части: средний, основной и концевой отделы. Митохондрии реорганизуются вокруг среднего отдела. Аксиальный стержень, состоящий из 2 центральных фибрилл, окружен концентрическим кольцом из 9 двойных фибрилл, которые тянутся до самого конца хвоста. Дополнительное наружное кольцо состоит из девяти грубоволокнистых фибрилл. Основной отдел включает 9 грубоволокнистых наружных фибрилл, толщина которых уменьшается, и в конце концов остаются лишь 11 внутренних фибрилл аксиального стержня, окруженных фиброзной оболочкой. Митохондриальная оболочка среднего отдела относительно короткая, но все же несколько превышает суммарную длину головки и шейки.

Концевой отдел сперматозоидов. Концевой отдел плохо различим при световой микроскопии. Оболочка и грубоволокнистые филаменты отсутствуют. Хвост, содержащий двигательный аппарат, имеет длину 40-50 мкм и берет начало от центриоли сперматиды. Его волнообразные движения генерируются в районе шейки и распространяются в дистальном направлении по типу хлыстового удара. При световой микроскопии чаще всего выявляют следующие отклонения в строении шейки и среднего отдела: их отсутствие, искривление хвоста, удлиненный средний отдел, неправильная форма/искривление среднего отдела, истончение среднего отдела (отсутствие митохондриальной оболочки), а также различные сочетания указанных дефектов. Аномалии хвоста включают укорочение, удвоение/утроение, деформацию в виде шпильки, разрывы, неравномерную ширину, патологическую извитость с терминальными капельками, а также различные сочетания указанных дефектов. Цитоплазматические капли, занимающие более 1/3 объема головки сперматозоида, считают отклонением от нормы. Они обычно располагаются в области шейки/среднего отдела хвоста, хотя у некоторых незрелых сперматозоидов могут находиться и в других участках хвоста.

По данным сканирующей электронной микроскопии, в хвосте выделяют три отдела: средний, основной и концевой. В среднем отделе четко различимы митохондриальные спирали. Они резко обрываются в начале среднего отдела. К заднему концу средний отдел сужается. Видны продольный стержень и поперечные ребра. Короткий концевой отдел имеет меньший диаметр из-за отсутствия наружных волокон. При трансмиссионной электронной микроскопии видно, что в среднем отделе существует цитоплазматическая часть и богатая липидами митохондриальная оболочка, состоящая из нескольких спиральных митохондрий, выстроенных вокруг аксиального филамента в форме «завитков улитки». Средний отдел обеспечивает сперматозоид энергией, необходимой для движения.
Дополнительное наружное кольцо из 9 грубоволокнистых фибрилл окружает центральный стержень, состоящий из 11 фибрилл.

Читайте также:  Какими бывают выделения после овуляции, если зачатие произошло?

Основной отдел сперматозоидов — самая длинная часть хвоста — представляет собой важнейшую часть аппарата движения. Девять грубоволокнистых фибрилл наружного кольца уменьшаются в толщине и в конце концов исчезают, оставляя только внутренние фибриллы на аксиальном стержне на протяжении почти всей длины основного отдела. Фибриллы основного отдела окружены фиброзной оболочкой хвоста, состоящей из разветвленных и анастомозирующих между собой полукруглых тяжей, или ребер, удерживаемых вместе за счет прикрепления к двум полоскам, тянущимся по обеим сторонам хвоста на всем его протяжении. Хвост заканчивается концевым отделом длиной 4-10 мкм и диаметром менее 1 мкм. Столь малый диаметр обусловлен отсутствием наружной фиброзной оболочки и дисталь-ным истончением микротрубочек.

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

О мужских половых клетках – сперматозоидах, не так много знают даже сами мужчины. А ведь информация о том, как устроены и функционируют эти клетки может быть весьма полезной, особенно для тех, кто планирует зачатие малыша и заботится о своем репродуктивном здоровье. В этом материале мы постараемся как можно подробнее рассказать о спермиях и о том, как поддерживать здоровье мужчины в надлежащей форме.

Что это такое?

Сперматозоид – это половая клетка мужского организма (гамета). Название клетки происходит от трех древнегреческих слов, означающих «семя», «жизнь», «вид». По сути, в названии и кроется ответ на вопрос о главной функции этих маленьких и очень подвижных клеток. Это размножение, продолжение рода. Спермии зарождаются, зреют и выходят наружу только для того, чтобы оплодотворить женскую яйцеклетку, передать ей свой генетический материал, который вместе с женским станет базовым и определяющим генетическим набором для будущего малыша. Из оплодотворенной яйцеклетки разовьется новый организм – зародыш, эмбрион, а позднее плод.

Если внимательно посмотреть на спермий в микроскоп, станет понятно, что он сам по себе отражает важные и длительные эволюционные процессы. По своей структуре он напоминает общего предка всех живых организмов и грибов – одноклеточное ядерное создание, способное к перемещению за счет хвостика-жгутика. Когда-то давно именно такое существо дало начало жизни в современном ее понимании.

Впервые о существовании особых подвижных клеток человечество узнало в 1677 году благодаря стараниям известного ученого Антони ван Левенгука, который изобрел микроскоп. Он поделился изобретением с товарищем – студентом-медиком Иоганном Гамом, а тот, рассматривая в чудо-устройство все, что попадалось под руку, наткнулся на странные живые клетки в собственном эякуляте. Он поделился этим открытием с Левенгуком, который первым из людей детально изучил и описал «семенных зверьков» (именно такое название он дал сперматозоидам).

Левенгук почти сразу догадался, что функции открытых им с товарищем клеток, – размножение. Об этом он уведомил королевских британских деятелей науки. Но «светила» того времени лишь посмеялись над идеей и заключили, что найденные «живчики» – не что иное, как бесполезные паразиты, а зачатие происходит лишь благодаря жидкости, в которой они плавают. Почти 100 лет к трудам Левенгука относились скептически. Только через век его теорию подтвердили итальянские медики и физики, а затем и российские ученые, которые в XIX веке и дали мужской гамете то название, которое используется по сей день – сперматозоид.

Если у женщины, способной к зачатию, каждый месяц образуется только одна (редко – две) гаметы, то у мужчины их несколько десятков миллионов, вырабатываются они постоянно. Мужчина благодаря этим клеткам фертилен каждый день, женщина же может зачать только в строго определенные дни менструального цикла.

Характеристики

Поскольку у спермия есть четко обозначенная специализация, устроен он так, чтобы максимально точно и быстро выполнять возложенные на него природой обязанности. Выглядит клетка как головастик, плывущий головкой вперед. Сперматозоиду предстоит преодолеть женские половые пути, и это «путешествие» будет не быстрым и не легким. Когда мужская клетка добирается до яйцеклетки, с помощью головки заостренной формы ему нужно сделать брешь в плотных оболочках ооцита и проникнуть внутрь. Яйцеклетки достигают миллионы клеток, но оплодотворить ее должен только один представитель этой многочисленной «армии».

После оплодотворения спермий отдает яйцеклетке ДНК – набор мужчины, который сливается с набором женской клетки. Так зарождается новая, уникальная, неповторимая жизнь, аналогов которой на планете нет. С момента зачатия сперматозоид определяет, какого пола ребенок через 9 месяцев появится на свет. Виды сперматозоидов включают в себя два типа клеток – несущие половую хромосому Х и несущие хромосому Y. Если яйцеклетка оплодотворена спермием Х, рождается девочка, если же первым успевает гамета Y, родится мальчик, наследник.

Читайте также:  Когда идти к гинекологу после получения положительного результата теста на беременность?

В момент зачатия в результате слияния ДНК матери и отца с первых же минут определяется, какого цвета будут у ребенка волосы и глаза, какого роста он будет, где будут расположены родинки и веснушки, какими талантами и способностями малыш будет обладать, какими врожденными недугами может страдать. Как минимум половину этой информации несет в себе сперматозоид.

Размер спермия очень маленький. Эта клетка по праву считается самой мелкой в организме, если учитывать размер только одной головки и не брать в расчет хвостик. В длину сперматозоид в среднем равен 55 мкм, причем около 45 мкм (то есть большая часть длины) – это хвостик. Природа создала мужскую гамету такой маленькой не случайно – мелкие размеры способствуют большей подвижности. Когда клетка созревает, сам организм мужчины не допускает, чтобы хоть одна из гамет выросла больше, чем нужно. Особые процессы искусственно подавляют рост клетки – ядро уплотняется, лишняя цитоплазма выбрасывается наружу в виде цитоплазматической капли, внутри не остается ничего лишнего – только самое необходимое.

Схема строения сперматозоида, несмотря на кажущуюся сложность, довольно проста и понятна. Гамета состоит из трех основных частей – головки, средней части и жгутика-хвоста.

Головка – округлая часть в форме эллипсоида с небольшими «вмятинками» по бокам. Они делают головку похожей на ложку. В головке располагается наиважнейшая часть спермия – ядро, несущее одинарный набор хромосом. Во время зачатия два одинарных набора (сперматозоиды и яйцеклетки) составят полноценный диплоидный набор, который будет нести информацию как о матери, так и об отце. Так формируется набор аутосом и половой хромосомы плода.

В составе головки находится и акросома – специальный пузырек, наполненный ферментами. Эти ферменты сперматозоиду пригодятся на самом финише пути, чтобы растворить оболочки женской половой клетки. Более 15 видов ферментов, которые входят в эту «боевую» смесь, выйдут наружу только тогда, когда сперматозоид столкнется головкой с яйцеклеткой.

В головке также находится место своеобразному аналогу центра управления полетом – центросоме. Это центр, регулирующий работу микротрубочек, отвечающих за движение хвостика.

Средняя часть – это перешеек, соединяющий головку и хвост. Через среднюю часть тянется сеть микротрубочек. Но хвостик ни за что не стал бы двигаться, если бы в средней части не было специальных митохондрий, которые вырабатывают АТФ и этот уникальный природный источник энергии позволяет хвостику двигаться.

Хвостик – это самая длинная и самая тонкая часть половой клетки мужчины. Состоит он из фибрилл. Форма хвостика может быть различной и это в конечном итоге определяет его подвижность, быстроту реакции на кислотность и скорость движения.

Некоторые источники добавляют к стандартному строению клетки еще одну часть – шейку. Подразумевается, что это небольшое сужение расположено между средней частью и головкой и представляет собой «крепление» между ними.

Выработка и созревание

Сперматозоиды у детей мужского пола не образуются. И в этом главная отличительная особенность мужских половых клеток от женских. Девочка рождается с большим запасом незрелых яйцеклеток в фолликулах, которые начинают созревать в подростковом возрасте, когда стартуют регулярные менструации. У маленьких мальчиков запаса сперматозоидов нет. Половые клетки впервые появляются в пубертатном периоде и вырабатываются затем на протяжении всей жизни мужчины.

Жизненный цикл спермия длится около 80-90 дней. За это время клетки успевают зародиться, пройти стадию оформления и созревания. Если не происходит эякуляции на протяжении трех месяцев, взрослые клетки погибают, им на смену приходят молодые. Таким образом, в составе спермы при семяизвержении всегда присутствуют и живые, и мертвые спермии.

Вырабатываются клетки в половых железах – яичках, расположенных в мошонке. До поры (до оргазма) «хранятся сперматозоиды» в придатках яичка, и только в момент эякуляции они смешиваются с семенной жидкостью и выходят наружу. Все время, пока спермии томятся в ожидании своего часа, они совершенно неподвижны. Активность они приобретают при смешении с семенной жидкостью за счет реакции с секретом простаты. Численность сперматозоидов невероятно велика – в одном миллилитре эякулята их более 20 миллионов у здорового мужчины.

Процесс зарождения и созревания сперматозоидов называется сперматогенезом. Планирующим беременность парам обязательно нужно учитывать длительность этого периода (около 90 суток) при прохождении лечения для повышения фертильности.

Какие бы замечательные и эффективные препараты для улучшения качества спермы ни принимал мужчина, первых результатов следует ожидать не ранее, чем через три месяца, когда завершится процесс обновления состава спермы.

Негативные факторы, воздействующие на мужчину в процессе сперматогенеза, могут привести к увеличению количества незрелых, мутировавших клеток, которые неспособны к оплодотворению, а если и способны, то могут «доставить» в яйцеклетку неполноценный генетический материал, что приведет к формированию пороков развития малыша хромосомного толка, к выкидышу, замиранию беременности, рождению ребенка с генетическими аномалиями.

Читайте также:  Почему боровую матку используют для зачатия и в каком виде ее принимать?

К таким факторам относят нарушение температурного режима – перегревание мошонки, ношение мужчиной тесного нижнего белья, воздействие токсичных веществ и радиации. У мужчин в врожденными пороками развития половой системы (аномалии придатков яичек, отсутствие одного яичка, пороки семявыводящих путей) может также быть нарушена одна из стадий сперматогенеза или все они в комплексе.

Движение и подвижность

Способность двигаться у спермия приобретается за счет наличия хвостика-жгутика. По время движения хвостик интенсивно вращается вокруг своей оси, придавая гамете нужное ускорение. Движется клетка со скорость 0,1 мм в секунду или 30 сантиметров в час. Это невиданная скорость для таких маленьких клеток, именно она позволяет им избежать гибели в кислой среде влагалища и добраться до ампулярной части фаллопиевой трубы (именно там находится вышедшая из фолликула и готовая к оплодотворению яйцеклетка).

Учитывая скорость движения, легко подсчитать, что самые подвижные спермии достигают женской половой клетки примерно через час-полтора после эякуляции.

Движение начинается за доли секунд до оргазма. Малоподвижные и пока неактивные спермии, вяло ворочая по инерции хвостиками, направляются по семявыводящим путям, подталкиваемые сокращением мышц семенных канальцев, семявыносящего протока. Происходит семяизвержение, в ходе которого пассивные спермии получают солидную дозу сока простаты. Это их заметно бодрит.

А дальше начинается сражение за первенство. Плыть маленьким, но очень упрямым сперматозоидам приходится против течения. Семенная жидкость стремится к выходу из влагалища, а крошечные клетки – по половым путям выше. Куда плыть, каждый спермий «знает» на генетическом уровне. Акросома в головке очень чувствительна к кислотности и «направляет» всю клетку туда, где кислотность ниже, то есть из влагалища в матку, а оттуда в фаллопиевы трубы.

Семенная жидкость помогает только на начальном этапе – она немного снижает кислотность внутри женского влагалища, затем она попросту вытекает, исчерпав свои возможности. Часть гамет погибает еще на старте, часть – при прохождении влагалища, часть – при прохождении цервикального канала шейки матки. До яйцеклетки добирается лишь незначительный процент «пловцов». Обычно это самые сильные, здоровые и подвижные клетки, слабые «сходят с дистанции» раньше.

Чтобы зачатие все-таки состоялось, из общего количества клеток, попавших после семяизвержения во влагалище, до ампулярной части фаллопиевой трубы должно добраться не менее 10 тысяч спермиев. Все они дружно атакуют яйцеклетку, активируя ферменты акросомы. Тот, кто первым сделает брешь в защитной оболочке женской клетки, с большой долей вероятности и оплодотворит ее. Сразу после этого оболочки становятся непроницаемыми для остальных «соискателей» и они через несколько дней погибают.

Ученые выяснили, что в ходе движения сперматозоиды способны на настоящие чудеса, объяснить которые с точки зрения науки пока не удается. Так, мужские гаметы могут не только пробиваться против течения, но и преодолевать препятствия, а также заниматься активным поиском. До сих пор неясно, каким именно образом сперматозоиды находят яйцеклетку в широкой части маточной трубы, но они никогда не используют метод хаотичного брожения (авось, попадется яйцеклетка), все спермии четко плывут только туда, где она расположена, безошибочно определяя направление (правая или левая труба), место дислокации клетки в ампулярной части трубы, а также ее готовность к зачатию.

При патологических формах гамет, если у сперматозоида нарушена структура головки, хвостика, имеется сразу два или три хвостика, клетка не сможет полноценно двигаться, она будет кружиться на месте, пока ее не убьет кислотность во влагалище, или поплывет зигзагами, или же вообще отправится вместе с семенной жидкостью в обратном направлении – к выходу из влагалища.

Жизнеспособность

В организме «хозяина» незрелые гаметы живут около 90 суток. Зрелые клетки способны сохранять свою активность 25-30 суток. После того, как половой акт состоялся и сперматозоиды попали в новую для себя среду, срок их жизни будет зависеть непосредственно от того, куда они попали.

На открытом воздухе спермии погибают при температуре выше и ниже комнатной за 15-20 минут. Если нет непосредственного воздействия солнечного света, а температура является комнатной, клетки могут прожить до 45 минут. Если клетки попали на одежду или белье, то они могут сохранять активность дольше – до полутора часов. Поэтому предохраняющимся методом прерванного полового сношения обязательно нужно учитывать, что забеременеть вполне реально, занеся спермии на половые органы руками с испачканной спермой одежды.

Читайте также:  «Но-шпа» при беременности: инструкция по применению

На теле женщины или на половом члене мужчины сперматозоиды могут сохранять свою жизнеспособность до 2-3 часов. Эта среда для них более благоприятна. Во влагалище кислотность убивает спермии за 1,5-2 часа. Те, кто успели уплыть из этого опасного места, имеют шансы продержаться несколько дней. В матке среда наиболее благоприятна. В ней спермии могут жить до 3-4 суток, как и в широкой части фаллопиевой трубы.

Именно поэтому благоприятными для зачатия днями считаются 3-4 дня до овуляции и сутки после нее. Сперматозоиды вполне могут дождаться выхода яйцеклетки уже на «месте». Оплодотворение же всегда возможно исключительно в день овуляции.

Как устроена мужская репродуктивная система

В отличие от женщин, у мужчин большая часть репродуктивной системы вынесена наружу и находится вне полости таза. Существует забавная теория, согласно которой мужские половые органы выполняют ту же функцию, что рога оленей, пышные хвосты павлинов, клыки львов и тигров. У приматов гениталии служат для демонстрации физической силы и превосходства над другими самцами.

Видимо, поэтому многие мужчины так сильно комплексуют, если испытывают проблемы в интимной сфере, и подолгу не решаются посетить врача, боясь, что «все об этом узнают».

Если же оставить психологические моменты в стороне и говорить исключительно о физиологии, то мужская репродуктивная система выполняет три основные функции:

  • производство сперматозоидов и семенной жидкости;
  • доставка спермы в женские половые органы;
  • синтез мужского полового гормона – тестостерона.

НАРУЖНЫЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ МУЖЧИНЫ

К наружным мужским половым органам относятся: половой член, яички и мошонка, придатки яичек.

  • Половой член , или пенис — орган, предназначенный для полового акта и извержения спермы во влагалище женщины. Он состоит из трех частей: корня (при помощи него пенис прикрепляется к лобковой области), тела и головки, прикрытой складкой кожи – крайней плотью. В области крайней плоти находится много желез, которые вырабатывают сальную смазку — смегму . Внутри половой член состоит из трех частей (их называют телами). Два пещеристых (кавернозных) тела находятся сверху. Именно они, заполняясь кровью, обеспечивают эрекцию. Внизу находится губчатое (спонгиозное) тело — в нем проходит мочеиспускательный канал. Во время полового акта, когда из пениса извергается сперма, путь для мочи перекрывается.
  • Яички у взрослого мужчины имеют размер крупных оливок. Они вырабатывают тестостерон и производят сперматозоиды. Природа не зря поместила мужские яички, в отличие от женских яичников, вне полости таза. Для нормального сперматогенеза (процесса образования спермы) температура яичек должна быть немного ниже, чем внутри тела. В качестве системы «климат-контроля» в данном случае выступает мошонка.
  • Придаток яичка — длинный, извитой, скрученный в клубок канал, в котором хранятся и дозревают сперматозоиды. Придатки находятся внутри мошонки позади яичек. Из них сперматозоиды попадают в семявыносящие протоки .

ВНУТРЕННИЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ

Врачи-урологи уверяют, что у каждого мужчины есть два сердца. «Верхнее» находится в груди и перекачивает кровь, а «нижнее» — возле мочевого пузыря, там, где от него отходит мочеиспускательный канал. «Вторым сердцем» мужчины называют предстательную железу (простату) . Размером простата примерно с грецкий орех, она добавляет в сперму свой секрет, который содержит питательные вещества.

Другие внутренние мужские половые органы:

  • Семявыносящие протоки начинаются от придатков яичек и несут сперму в мочеиспускательный канал. Сам мочеиспускательный канал тоже можно рассматривать как часть мужской репродуктивной системы.
  • Семенные пузырьки впадают в семявыносящие протоки возле мочевого пузыря. Жидкость, которую они вырабатывают, составляет большую часть эякулята. Секрет семенных пузырьков содержит много сахара-фруктозы, он дает сперматозоидам энергию.
  • Бульбоуретральные (куперовы) железы размером с горошины находятся рядом с предстательной железой, выделяют в мочеиспускательный канал секрет, который смазывает его стенки и нейтрализует кислотность от оставшейся мочи.

А знаете ли вы, что во время эякуляции организм мужчины покидают от 30 до 500 миллионов сперматозоидов?

КАКИЕ ГОРМОНЫ РЕГУЛИРУЮТ РАБОТУ МУЖСКОЙ
РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ?

Работа мужской репродуктивной системы главным образом зависит от трех гормонов. Лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ) гормоны вырабатываются гипофизом — железой, которая находится у основания головного мозга. ФСГ стимулирует образование сперматозоидов , ЛГ — синтез тестостерона .

Тестостерон необходим для производства спермы, а также возникновения вторичных половых признаков: увеличения мышечной массы, роста волос на теле по мужскому типу, полового влечения к женщинам, низкого голоса и др.

КАК ОБРАЗУЕТСЯ СПЕРМА?

Производство спермы называется сперматогенезом. Он может происходить только под влиянием гормонов, поэтому до полового созревания (12–16 лет) организм мальчика не способен производить сперматозоиды.

Когда в организме подростка повышается уровень тестостерона, активируется сперматогоний — особые стволовые клетки в яичках. Они превращаются в сперматоциты . Эти клетки содержат двойной набор хромосом, после деления из них образуются вторичные сперматоциты , содержащие по одному набору хромосом.

Читайте также:  Отсутствие овуляции при регулярных месячных: от причин до действий

У человека есть две половые хромосомы – X и Y. Яйцеклетка может содержать только хромосому X. Сперматозоид – либо X, либо Y. Если яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид с Y-хромосомой, получается мальчик, если с X – девочка.

Из сперматоцитов образуются сперматидные клетки . На этом сложный процесс образования спермы не заканчивается. Сперматидные клетки проходят через процесс, известный как спермиогенез . У них отрастают хвостики, и они приобретают черты, характерные для сперматозоидов . После дозревания в придатке яичка они готовы покинуть организм мужчины в поисках яйцеклетки.

Зрелый сперматозоид умеет передвигаться со скоростью 20 см в час. И это при том, что его длина составляет 0,05 мм.

БЫВАЕТ ЛИ У МУЖЧИН МЕНОПАУЗА?

Термин «менопауза» обозначает прекращение менструаций у женщин. Происходит это из-за падения уровня половых гормонов. В норме в мужском организме такого происходить не должно. Яички могут вырабатывать сперму и в 80 лет, и в более старшем возрасте.

Однако у некоторых мужчин уже в 40–50 лет уровень тестостерона снижается, производство спермы падает. Нередко это происходит на фоне хронических заболеваний, таких как сахарный диабет. Считается, что это может приводить к таким симптомам, как эректильная дисфункция (ослабление эрекции), депрессия, слабость. Иногда такое состояние называют «мужской менопаузой». При низком уровне тестостерона назначают гормональную заместительную терапию.

Как устроены сперматозоиды: функции и строение

Человеческий сперматозоид — половая мужская клетка. Содержится в семенной жидкости, выделяется вместе с ней при семяизвержении. Служит для оплодотворения женской гаметы. Несет на себе Х или Y хромосому, от чего зависит пол ребенка.

Первооткрыватель спермиев Левенгук (1677 год) назвал спермии «семенными зверьками» и предположил, что они участвуют в зачатии. До этого сперматозоиды считались паразитами.

Гаметы мужчин формируются из клеток-предшественников и воспроизводятся в яичках. Процесс называется сперматогенез, происходит под гормональной регуляцией . Каждая клетка несет одинарный хромосомный набор (гаплоидность). При отсутствии патологий, хромосом должно быть ровно 23 . Если их меньше или больше, у будущего ребенка возникают тяжелые генетические отклонения.

Главная функция сперматозоида — оплодотворение яйцеклетки, которая также имеет 23 хромосомы. В женские половые органы спермии попадают со спермой при эякуляции. Процесс зачатия происходит в фаллопиевой трубе. Соединяясь, половые гаметы образуют новый организм – диплоидную зиготу, состоящую из 46-ти отцовских и материнских хромосом. Далее развивается эмбрион, затем — плод. Процесс называется гестацией или беременностью, которая по акушерским срокам длится 40 недель, по эмбриональным – 38.

Яйцеклетка всегда содержит только Х-хромосому. Если ее оплодотворит мужская Y-клетка, то родится мальчик, если Х — девочка.

Строение сперматозоида

По строению спермий — это эукариот (одноклеточный организм, имеющий ядро). Чтобы произошло зачатие, гамета мужчины должна проделать тяжелый путь: проникнуть в маточную трубу, достигнуть яйцеклетки, преодолеть золотистую оболочку, защищающую женскую клетку, внести свой генетический материал. Это возможно благодаря анатомическому строению сперматозоида. Каждая структура выполняет четко определенные функции.
Головка спермия эллипсоидной формы с небольшим углублением с одной стороны сжата с боков, за счет чего форма определяется, как «ложковидная».

Головка, несущая генетическую информацию, состоит из:

  • мелкого ядра с гаплоидным набором хромосом, которое входит в яйцеклетку и соединяется с ее 23-хромосомным ядром. В результате слияния образуется диплоидный 46-хромосомный организм;
  • акросомы – мембранный пузырёк с веществами, позволяющими растворить оболочку яйцеклетки. Акросома примерно одинакового размера с ядром, составляет 40-70% общего объема головки. При контакте с женской гаметой выбрасываются литические ферменты, растворяющие маленькую область оболочки. Всего ферментов 15, основной — акрозин;
  • центросомы – совокупность микротрубочек, обеспечивающих подвижность хвоста и участвующих в первичном делении зиготы.

Позади головки находится «средняя часть», между ними располагается шейка — незначительное сужение. Хвост находится за средней частью, через которую проходит скелет жгутика, состоящего из белковых внутриклеточных структур (микротрубочки).

Цитоскелет обвивается спиралевидным митохондрионом, включающим 28 митохондрий. Движение жгутика обеспечиваются аденозинтрифосфорной кислотой (своеобразное топливо), вырабатываемой митохондрионом.
За средней частью расположен длинный тонкий хвост, отвечающий за двигательную активность клеток. Толкающими движениями жгутик подталкивает спермии к яйцеклетке. Дефекты жгутика приводят к нарушению подвижности половых клеток, развивается астенозооспермия.

Сперматозоиды осуществляют узкоспецифическую функцию. В них нет рибосом (немембранные органеллы), поскольку они не нужны для внедрения своей ДНК в ооцит.

Состав спермы

Проходя через семявыводящие протоки перед эякуляцией, сперматозоиды смешиваются с содержимым семенных пузырьков, предстательной железы, бульбоуретральных желез, клеток Сертоли. Жидкостная среда осуществляет транспортировку спермиев к протокам.

До 75% составляет жидкость из семенных пузырьков, которая состоит из:

  • специфических ферментов;
  • аминокарбоновых кислот;
  • белков;
  • аскорбиновой кислоты;
  • цитрат-иона;
  • флавинов (органические соединения);
  • фруктозы (моносахарид);
  • простагландинов (липидные вещества);
  • фосфорилхолинов (группа фосфолипидов).
Читайте также:  Развитие плода на 31 неделе беременности

Здоровый эякулят должен быть белого, сероватого или желтоватого цвета. Розовый оттенок придает сперме кровь (гематоспермия) при патологических состояниях. Это повод срочно обратиться к урологу. Дефицит питательных веществ, авитаминоз — одна из частых причин мужской инфертильности. Состояние требует специфического лечения.

Срок жизни сперматозоида

После семяизвержения большинство спермиев, не попавших в женские половые пути, погибает за несколько минут. При попадании в шейку и матку выживаемость 1-2 суток, изредка — 5 дней. Практически все случаи зачатия связаны с интимной близостью, произошедшей за двое суток до овуляции.

Если сперма хранится в лабораторных условиях в питательной среде, она живет до недели, если собрана непосредственно в клинике. При собирании эякулята дома, на протяжении часа его фертильность резко снижается. Контакт спермиев с воздухом сокращает жизнь гамет. На одежде они погибают на протяжении считанных минут после эякуляции.

Дефекты сперматозоидов

Нарушение сперматогенеза способно вызвать серьезные заболевания, приводящие к бесплодию.

  • гипофизарная недостаточность;
  • гормональный дисбаланс;
  • воспалительные процессы репродуктивной сферы;
  • врожденные отклонения развития половых органов;
  • эндокринные расстройства;
  • варикоцеле;
  • водянка, перекрут яичка;
  • лишний вес;
  • сахарный диабет;
  • паховая грыжа;
  • ЗППП;
  • хроническая интоксикация;
  • травмирование половых органов;
  • алкоголизм, табакокурение, употребление наркотических и некоторых медикаментозных средств (антибиотики, цитостатики, нестероидные противовоспалительные);
  • перегревание мошонки;
  • радиоактивное воздействие;
  • недостаток питательных веществ.

Обычно встречается комплекс причин, вызывающих такие расстройства:

  • Азооспермия — наиболее тяжелая патология, характеризующаяся отсутствием спермиев в эякуляте. Бывает двух типов: секреторная – клетки не образуются и обструктивная – невозможность попасть в сперму из-за закупорки семявыводящих протоков.
  • Астенозооспермия — распространенная патология, при которой отмечается низкая скорость и подвижность спермиев. Выделяют 3 степени тяжести астенозооспермии.
  • Тератозооспермия — плохие морфологические показатели. Число патологических клеток больше количества нормальных.
  • Астенотератозооспермия — сочетание плохой морфологии с низкой активностью.
  • Олигозооспермия — сниженная концентрация гамет на 1 мл жидкости.
  • Олигоастенотератозооспермия — сочетанная патология, включающая маленькую концентрацию, плохие морфологические значения, нарушение подвижности.

Дефекты выявляют с помощью анализа спермы — спермограммы. Многие нарушения приводят к бесплодию. Чем раньше обратиться к врачу, тем выше шансы на успешное лечение.

Подробнее о лечении нарушений сперматогенеза читайте в этом материале — примеч. altravita-ivf.ru.

  • Андрология. Клинические рекомендации. Под ред. П. А. Щеплева. М.: Медпрактика-М, 2012. – 155с.
  • Брагина Е.Е., Абдумаликов Р.А. (2002) Руководство по сперматологии.
  • Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Дж.1994) Молекулярная биология клетки. Мир. Москва.Т.З. С. 7-55.

У вас есть вопросы? Проконсультируйтесь с нашими опытными врачами и эмбриологами.

Причины появления и лечение аномальных сперматозоидов

На сегодняшний день одной из распространенных причин бесплодия специалисты называют неправильную морфологию сперматозоидов. Любые отклонения в строении мужских половых клеток способны значительно повлиять на репродуктивные способности мужчины. Когда количество сперматозоидов с дефектами строения достигает критического, зачатие становится невозможным или маловероятным. В том случае, если оплодотворение произошло аномальным сперматозоидом, в большинстве случаев происходит выкидыш на ранней стадии беременности. Отклонения от нормы в морфологии сперматозоидов бывают спровоцированы разными факторами. В числе прочих, это оксидативный стресс.

Нормальная морфология сперматозоидов

Отличительная черта мужских половых клеток в том, что они очень подвижны и выполняют свои функции за пределами мужского организма. Нормальный сперматозоид для того, чтобы приблизиться к яйцеклетке, в среднем способен развивать скорость до 25–30 см в час. Учеными установлено, что активный, полноценный носитель ДНК хромосомы проходит свой путь в целом за 8 часов. Достичь этих показателей может лишь та мужская клетка, строение которой соответствует нормам.

Сперматозоиды условно делят на три основные части:

  • головка;
  • тело;
  • хвост.

У каждой из этих частей имеется свое назначение. В головке сперматозоида находится ядро с набором хромосом, то есть, генетический материал, который сперматозоид должен передать будущему ребенку. Ряд специфических ферментов, вырабатываемых в этой зоне, позволяет в определенный момент растворить оболочку яйцеклетки для последующего слияния.

Внешние признаки нормальной головки – овальная форма, ярковыраженная акросома (просвет). Длина головки сперматозоида должна составлять 4–5,5 мкм, а ширина – 2,5–3,5 мкм.

К средней части мужской половой клетки относится тело. Здесь происходит выработка и накопление энергии. Процессы синтеза энергии протекают в митохондриях – органоидах, входящих в состав любой клетки и обеспечивающих ее молекулами АТФ (аденозинтрифосфат, универсальное соединение для обмена веществ и биохимических реакций).

Хвост сперматозоида обеспечивает подвижность. В норме он должен быть немного изогнутым, иметь примерно одинаковую толщину по всей длине.

Совершенно очевидно, что любые повреждения тела, хвоста или головки, как и неправильное их развитие патологически влияют на фертильные способности мужчины. Сперматозоид с нормальной морфологией имеет больше шансов развить необходимую скорость и оплодотворить клетку. Но и дефектные сперматозоиды могут добраться до яйцеклетки, особенно если у них мало «соперников» с нормальным строением.

Читайте также:  Развитие плода на 31 неделе беременности

Морфология сперматозоидов – виды дефектов

По тем или иным причинам в морфологии спермий возникают различные отклонения. Отклонения в их строении бывают следующих видов:

  • двойная головка;
  • изменения в форме головки (удлиненная, трапециевидная и т.д.);
  • двойное тело;
  • разноплановые деформации хвоста, головки или тела.

Также встречаются мужские половые клетки с размерами, не соответствующими установленным нормам. Это сперматозоиды карлики или, наоборот, гиганты.

В общем строении сперматозоидов также могут возникнуть отклонения. Например, головка может быть нестабильна по отношению к остальным частям, и в процессе движения такой спермий просто разрушается.

Морфология сперматозоидов – влияние на репродуктивные качества

Нарушения морфологии сперматозоидов само по себе не считается патологией. Специалисты заключили, что у каждого мужчины в том или ином количестве в эякуляте присутствуют аномальные сперматозоиды. Но их количество не должно превышать определенную норму. Если в эякуляте находится хотя бы 4 % морфологически нормальных половых клеток, то мужчина имеет все шансы стать отцом естественным путем.

В противном случае, неправильная морфология сперматозоидов приводит к бесплодию или выкидышам.

Чрезмерное количество сперматозоидов с морфологическими дефектами, каким бы образом они ни проявлялись, представляет угрозу для мужской фертильности. Нарушения в структуре головки приводят к тому, что мужская половая клетка лишена способности к соединению с женской. Патологическое состояние хвостов сперматозоидов, как правило, влечет за собой отсутствие подвижности или неправильную ориентацию движения. Сперматозоиды с нарушенной морфологией конкурируют с нормальными за выполнение репродуктивных функций. Чем больше деформированных сперматозоидов находится в эякуляте, тем выше вероятность, что яйцеклетку оплодотворит неполноценный сперматозоид и это приведет к ненаступлению беременности или ее самопроизвольному прерыванию. Некоторые спермии с аномальной морфологией головки могут привести к патологиям и врожденным аномалиям будущего ребенка, так как могут содержать дефектный генетический материал.

Морфология сперматозоидов – анализы

Нарушения в строении сперматозоидов обычно выявляются при сдаче спермограммы и исследовании спермы по Крюгеру. С помощью этого исследования оцениваются такие параметры, как:

  • степень подвижности сперматозоидов;
  • объем эякулята и его свойства (вязкость, кислотность);
  • внешний вид, форма;
  • концентрация сперматозоидов, их общее количество.

Для проведения исследования по Крюгеру необходимо сдать сперму. Этот анализ требует соблюдения некоторых правил. Мужчина должен воздерживаться от эякуляции в течение нескольких дней, избегать перегревания и переохлаждения, не принимать спиртные напитки, не курить.

Только таким образом можно максимально увеличить информативность исследования.

Плохие показатели морфологии сперматозоидов – причины и лечение

Дефекты в строении мужских половых клеток могут возникнуть по разным причинам. Негативными факторами, влияющими как на процессы формирования сперматозоидов, так и на повреждение уже созревших мужских клеток, являются:

  • токсическое действие никотина, алкоголя, наркотических веществ,
  • облучение;
  • нестабильность иммунной системы;
  • изменение гормонального фона;
  • заболевания мочеполовой сферы (чаще всего, речь идет о ИППП).

На структурно-молекулярном уровне большинство причин возникновения аномалий в морфологии сперматозоидов проявляются в повышенном образовании свободных радикалов, которые повреждают сперматозоиды на разных стадиях созревания (формируя отклонения в строении) или разрушают уже взрослые сперматозоиды и хранящийся в головке генетический материал.

Повышенное количество свободных радикалов вызывает в тканях яичек оксидативный стресс. Оксидативный стресс, помимо перечисленных причин, часто возникает на фоне сахарного диабета, ожирения, многолетнего курения. Недостаток витаминов-антиоксидантов в рационе также приводит к гиперпродукции свободных радикалов, в итоге чего сперматозоиды либо гибнут, либо созревают с дефектами строения.

Чтобы уменьшить оксидативный стресс и нивелировать последствия интоксикации алкоголем и никотином, вредных привычек, воспалительных заболеваний и тем самым защитить формирующиеся сперматозоиды, мужчинам следует принимать комплексы антиоксидантов. Один из них — Синергин, который разработан специально для защиты репродуктивной системы. В составе Синергина 6 мощных антиоксидантов в эффективных и рабочих дозировках.

Прием Синергина на протяжении 70–80 дней до предполагаемого зачатия поможет защитить созревающие сперматозоиды и увеличит количество мужских половых клеток с правильным строением. Это подтверждают и клинические исследования. У мужчин, которые принимали Синергин в течение 3 месяцев, количество сперматозоидов с нормальным строением увеличилось на 45,8 % по сравнению с мужчинами, которые не принимали Синергин. Кроме того, у мужчин, принимавших Синергин, увеличилась и подвижность сперматозоидов на 19,9 %, что говорит о комплексном влиянии Синергина на характеристики спермы.

НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РЕКЛАМОЙ. МАТЕРИАЛ ПОДГОТОВЛЕН ПРИ УЧАСТИИ ЭКСПЕРТОВ.

Ссылка на основную публикацию