Что такое сперматозоид, какие его задачи и схема на фото. Особенности строения и движения сперматозоида Кто открыл сперматозоиды

Способность мужчины к зачатию определяют три момента: образование сперматозоидов и их созревание, перемещение и способность проникать в .

Сперматогенез - это научное название процесса развития мужских клеток.Он является одним из важнейших факторов мужской фертильности.

Как вырабатывается сперма?

Зарождение половых клеток проходит в мужском организме с начала полового созревания до конца жизни. По этой причине мужчины способны к всю свою жизнь , в отличие от женщин.

Где и как образуется сперма?

Сперматозоиды образуются в яичках , которые заполнены семенными канальцами. Именно здесь без перерывов и выходных они выпускаются в огромном количестве. Созревание сперматозоидов состоит из следующих стадий:

• размножения ;
• роста;
• созревания;
• формирования.


Внутренняя поверхность семенных канальцев представлена 2 частями: люминальной и адлюминальной. Люминальная часть содержит клетки Сертоли и сперматогонии (мужские половые клетки, из которых образуются семенные нити), первичные и вторичные сперматоциты и сперматиды.
Сперматогонии проходят несколько стадий митотического деления. Подразделяются они на 2 вида: А и В. Всего сперматогоний в одном яичке примерно 1 млрд. Часть клеток типа А делится митозом и обеспечивает постоянство количества сперматогоний, а другая часть превращается в клетки типа В, которые также делятся митозом, но затем преобразуются в первичные сперматоциты и вступают в деление мейозом.

После первого деления получаются 2 вторичных сперматоцита, содержащих гаплоидный набор хромосом, а после второго деления образуются 4 сперматиды с таким же хромосомным набором.

Именно такой набор хромосом (гаплоидный или 23 хромосомы) нужен, чтобы при соединении сперматозоида с получились 23 пары хромосом (диплоидный набор).

Затем сперматиды изменяют форму: сначала становятся округлыми, потом вытянутыми, образуются головка и хвост будущего сперматозоида. Этот процесс называется спермиогенезом .

А также в этот период в области головки будущего сперматозоида формируется акросома, которая содержит особые ферменты, предназначенные для растворения оболочки , чтобы сперматозоид мог в нее проникнуть.

После спермиогенеза через сеть яичка сперматозоиды с потоком жидкости попадают в придаток яичка, проходят они этот путь за неделю и уже там живчики ждут своего часа. Если у мужчины отсутствует секс, тогда скопление спермиев происходит в области хвоста придатков яичка, там они существуют еще несколько недель. Если за это время «старые» сперматозоиды не эякулируют, то они уничтожаются, называется этот процесс фагоцитоз.

Сколько созревают сперматозоиды?

Срок созревания сперматозоидов около 70–74 дней. За это время полностью обновляются сперматозоиды, а сформированный живчик «хранится» в организме мужчины примерно 1 месяц.

Вне организма сперматозоиды могут сохраняться до суток с учетом внешних условий. При попадании во влагалище сперматозоиды сохраняются всего несколько часов, так как во влагалище кислая среда, а не щелочная, но пройдя через все преграды и попав в шейку матки, может продлиться до недели.

Какое количество сперматозоидов образуется в мужском организме?

У здорового мужчины при постоянных половых контактах ежедневно могут образовываться около 250 млн сперматозоидов. Но из них пригодны для лишь 12%, поскольку 75% погибает, а 50% из выживших обычно имеют дефекты.

Сперматогенез контролируется гонадотропными гормонами , вырабатываемыми гипофизом, и стероидными гормонами, вырабатываемыми тестикулами.

Уровень гормонов, вырабатываемых в мужском организме практически постоянен. Организм здорового взрослого мужчины при эякуляции выделяет в среднем 2–5 мл спермы. В 1 мл может содержаться от 15 до 120 млн спермиев.

НА ЗАМЕТКУ! Через час после того как произошла эякуляция, количество спермы в мужском организме восстанавливается на 70%, а на 100% — за 3 суток.

Факторы, влияющие на процесс образования сперматозоидов

Для того чтобы стимулировать процесс восстановления необходимо учитывать факторы, которые могут негативно повлиять на сперматогенез. Эти факторы можно подразделить на внешние и внутренние.

Внешние факторы , влияющие на сперматогенез:



Внутренние факторы – это различные эндокринные нарушения, почечная или печеночная недостаточность, паховые грыжи и некоторые другие заболевания.

СПРАВКА! Если в пище мужчины не хватает витамина Е, может происходить , а если не хватает витамина С – может происходить их . Если такими процессами будет охвачено более 20% сперматозоидов, то наступит бесплодие. А нехватка витамина В нарушает сам процесс сперматогенеза.

Полезное видео

Развитие половых мужских клеток — сперматогенез

Сегодня во всем мире происходит заметное снижение мужской фертильности . В настоящий момент почти половина случаев отсутствия детей у семейной пары – результат мужского бесплодия. Поэтому так важно сохранение репродуктивного здоровья. А для этого необходим учет факторов, влияющих на сперматогенез.

— это половая клетка мужчины, главной функцией которой является оплодотворение женской половой клетки. В нем содержится генетическая информация, передающаяся от отца к будущему ребенку. Строение мужской половой клетки целиком подчинено основной цели: размер его маленький, он быстрый и подвижный, а количество сперматозоидов огромно. Узнаем подробнее, какие особенности этих половых клеток позволяют им максимально эффективно выполнять свои функции.

Мужская половая клетка сильно отличается не только от женской яйцеклетки, но и от всех других клеток организма. Увидеть, как она выглядит в эякуляте, можно только под микроскопом. Размер ее 50-55 мкм.

Спермий состоит из нескольких частей:

1. Головка. Форма ее выглядит, как ложка. В ней расположены следующие ключевые структуры:

• ядро. В нем содержится 23 хромосомы (22 общие и одна X или Y, которая и определяет пол будущего ребенка). Если сперматозоид содержит Х-хромосому, то плод будет женского пола, а если Y, то родится мальчик;
• мембранный пузырек или акросома. Размер и форма этой структуры примерно с ядро. В ней содержатся особые ферменты, которые сперматозоид выбрасывает при приближении к яйцеклетке. Они растворяют ее оболочку и дают возможность мужской половой гамете проникнуть в цитоплазму яйцеклетки;
• центросома. Эта структура отвечает за регулировку движения хвостовой части.

1. Шейка. Мягкая часть, которая обеспечивает определенную подвижность головки и возможность ее наклона под небольшим углом. Размер ее очень небольшой.
2. Тело или средняя часть. Здесь проходит осевая нить, которая обеспечивает подвижность хвоста. Кроме этого, в ней содержится комплекс митохондрий, которые вырабатывают энергию, благодаря чему эта клетка может двигаться.
3. Хвост. Состоит из фибрилл, которые выполняют роль «винта» и позволяю клетке двигаться в нужном направлении. Форма его помогает поддерживать нормальную скорость и направление движения сперматозоида.

Интересно! Существует теория, по которой сперматозоиды-мальчики (с Y -хромосомой) более активны, но живут всего сутки, а вот с Х-хромосомой менее подвижны, но более живучи до 3-4 суток. Поэтому, чтобы зачать мальчика, половой акт должен случиться точно во время .

Особенности созревания и сперматогенеза

Созревание мужских половых гамет начинается в пубертатном периоде у мужчин и длится на протяжении всей жизни. В среднем цикл развития этой клетки составляет 2,5-3 месяца, поэтому обновление спермиев происходит примерно раз в 80-90 дней.

Образуются мужские половые гаметы в семенниках, где проходят все последовательные стадии деления. В ходе сложного процесса сперматогенеза из сперматид и образуются зрелые сперматозоиды. Эти процессы сперматогенеза регулируются гормонами яичек и гипофиза.

В организме мужчины сперматозоиды практически неподвижны, а при эякуляции (семяизвержении) происходит их активация ферментами простатического секрета. В эякуляте содержится большое количество этих клеток, около 1-2 миллионов сперматозоидов в одном миллилитре.

Важно! Значение имеет не количество сперматозоидов, а их подвижность, процент нормальных форм и концентрация сперматозоидов в эякуляте. Только при соответствии этих параметров норме, они могут выполнять свои функции.

Как движутся эти клетки

Когда сперма попадает во влагалище женщины, большое количество сперматозоидов, содержащихся в эякуляте, приобретают способность двигаться. У них нет другой функции, кроме движения по направлению к яйцеклетке, чтобы оплодотворить ее.

Во влагалище скорость их минимальна, но там происходит первый отбор сперматозоидов, и только живучие и подвижные особи достигают тела матки. Там их скорость резко увеличивается, и они движутся к маточным трубам. Путь сперматозоида от влагалища до яйцевода занимает всего несколько часов, и это очень большая скорость, учитывая микроскопические размеры клетки.

Во влагалище большая часть их гибнет, и они движутся медленно, поскольку там кислая среда. В матке среда щелочная и там они ускоряются и могут долго сохранять свою подвижность вплоть до 3-4 суток.

Из матки мужские половые гаметы направляются в маточные трубы, где в это время в расширенном конце их должна поджидать яйцеклетка. Если этого не происходит, то они хаотично движутся в маточной трубе в течение нескольких дней, а затем погибают. Все время движения от влагалища до яйцеклетки составляет 1-1,5 часа, при условии, что скорость их соответствует норме.

При встрече с яйцеклеткой важно, чтобы количество сперматозоидов было не меньше 300 тысяч. Это нужно чтобы растворить защитную оболочку женской половой клетки. Если концентрация сперматозоидов меньше, этого может не хватить для «раздевания яйцеклетки от защитных одежек».

Важно! Благодаря выживаемости сперматозоидов оплодотворение может наступить, даже если половой акт был за несколько дней до .

Вопросы к доктору

Вопрос : Если нарушено строение сперматозоида и его скорость, то это может стать причиной бесплодия у мужчин?

Ответ : Да, конечно. Если есть структурные изменения мужских половых клеток в эякуляте, то зачатие практически невозможно. Даже если яйцеклетка будет оплодотворена таким дефектным сперматозоидом, впоследствии это станет причиной выкидыша уже на ранних стадиях.

Вопрос : Количество сперматозоидов и их строение можно проверить какими-нибудь исследованиями?

Ответ : Да, конечно. Обычная спермограмма показывает количество сперматозоидов в сперме. Можно дополнительно провести расширенную спермограмму по Крюгеру, которая учитывает все аномальные и неподвижные формы.

Вопрос : Можно ли увидеть сперматозоид невооруженным глазом в эякуляте или только под микроскопом?

Ответ : Размер этой клетки очень маленький, рассмотреть ее в эякуляте можно только под микроскопом. Но не под каждым аппаратом, для визуализации нужно воспользоваться микроскопом с определенным разрешением.

Вопрос: Сколько нужно времени на улучшение моего сперматогенеза?

Ответ: На улучшение мужского сперматогенеза влияет питание, образ жизни и генетически факторы. Обновление половых клеток происходит раз в три месяца. Если вас беспокоит улучшение вашего сперматогенеза, то за это время нужно исключить инфекции и воспалительные заболевания, а после перестраивать образ жизни. Точно узнать сколько времени на это уйдет, можно только после всех обследований.

Строение мужской половой гаметы напрямую связано с ее функцией. Отклонения от нормы как формы, так и количества сперматозоидов может стать причиной проблем с зачатием. Для уточнения диагноза нужно выполнить спермограмму и получить консультацию врача.

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.

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.

Сперматозоид человека – мужская половая клетка. При слиянии с яйцеклеткой женщины спермии соединяют свои наборы хромосом и начинают «строительство» нового живого организма. Но для нормального оплодотворения важно, чтобы сперматозоиды имели правильное строение, форму и размеры.

Как выглядят снаружи

Строение сперматозоида и его форма обеспечивают максимально быстрое и точное передвижение. Как известно, побеждает в гонке только один спермий – самый сильный и шустрый. Ему важно обогнать своих соперников и суметь быстро проникнуть сквозь толстую броню яйцеклетки. Мешает этому неблагоприятная для спермия кислотная среда влагалища, так что сперматозоидом быть крайне тяжело – ему надо быть очень выносливым.

Сперматозоиды называют «головастиками» – это обусловлено их выразительной формой и строением. Внешне спермий представляет собой округлый или овальный шарик с длинным тонким хвостиком.

Особенности анатомии

Сперматозоид – это клетка, но, в отличие от других соматических человеческих клеток, из которых выстраиваются ткани человек, он имеет вот такие особенности строения:

• В сперматозоиде гораздо меньше цитоплазмы, чем в обычной клетке. Здесь ее обилие не так важно.
• Ядро спермия крупнее, чем ядро обычной клетки. Но в то же время здесь находится не полный набор хромосом, а лишь половина (другая половина «спрятана» в женской яйцеклетке).
• Обмен веществ здесь происходит на замедленном уровне, потребление энергии минимально.
• В отличие от других клеток, только сперматозоид имеет хвостик. Благодаря такому строению он умеет целенаправленно передвигаться.
• Только в половой клетке испускается усиленный отрицательный электрический заряд, не дающий проходить процессу агглютинации (склеиванию).
• Из всех клеток спермии самые живучие – благодаря жидкокристаллическому состоянию цитоплазмы, они способны находиться в неблагоприятной среде от 2 до 5 часов.

В отличии от других клеток, у спермотазоида есть хвостик, с помощью которого он передвигается.

«Устройство» головки

Если посмотреть на строение сперматозоида в разрезе, то можно увидеть, что головка состоит из вот таких частей:

1. Акросома.
2. Ядро.
3. Шейка.

На вершине головки находится что-то похожее на пузырек. Он называется акросомой, и здесь собраны особые ферменты, которые в момент «состыковки» с яйцеклеткой выплескиваются на ее поверхность и растворяют оболочку. Такое строение гарантирует проникновение в женскую половую клетку сперматозоида и последующее слияние.

Под акросомой в сперматозоиде находится ядро. Это хранилище генетического материала (23 хромосомы – половина набора, необходимого для начала строительства нового организма). Кстати, не все сперматозоиды имеют абсолютно идентичный набор хромосомного материала. Различают два вида сперматозоидов – в зависимости от типа 23-й нечетной хромосомы в наборе. От того, какой именно вид оплодотворит яйцеклетку, зависит пол ребенка:

• С 23-й Х-хромосомой (гиноспермии) отвечают за рождаение ребенка женского пола.
• С 23-й Y-хромосомой (андроспермии) отвечают за рождение ребенка мужского пола.

Средняя часть – шейка. Она соединяет хвостик и центросому головки и обеспечивает половой клетке нужную подвижность. Это своего рода сустав, которым спермий совершает волнообразные движения, с помощью которых «головастик» плывет к яйцеклетке.

Из чего состоит жгутик

Вторая половина спермия – хвост. Схема строения сперматозоида такова, что эта часть занимает ¾ от всего размера половой клетки. Хвост только кажется однородным. На самом деле он имеет многослойное строение:

• Промежуточный митохондриальный слой. Самая толстая часть в строении хвоста. Здесь сосредотачиваются элементы, которые вырабатывают энергию, обеспечивающую движение. Эти элементы впитывают и перерабатывают фруктозу, находящуюся в сперме. Скорость движения составляет до 50 мкм в секунду, или до 1,5 см в минуту.
• Главный слой. Здесь заходится два десятка микроскопических трубочек из плотных волокон, которые делают хвост плотным.
• Концевой слой. Кончик покрыт тонкой клеточной мембраной, чтобы не создавать балласта и не мешать его маневренности.

В главной части хвоста сперматозоида находится два десятка микроскопических трубочек из плотных волокон.

Маленький да удаленький

Сперматозоиды под микроскопом разглядеть сложно – нужно многократное увеличение. Все оттого, что размеры сперматозоида очень маленькие, – он меньше стандартной клетки, из которой строятся ткани внутренних органов. Его размеры следующие:

• Длина сперматозоида 55 мкм.
• Ширина примерно 3,5 мкм.
• Высота примерно 2,5 мкм.

Если рассмотреть не общий размер сперматозоида, а габариты каждой его отдельной части, то они будут следующими:

• Длина головы сперматозоида человека составляет 5 мкм.
• Средняя часть имеет размеры 4,5 мкм.
• Средний размер хвоста 45 мкм.

Почему у спермиев такие мелкие размеры? Не выгоднее было бы сделать природе эти клетки более крупными и сильными? Как показала эволюция, гораздо выгоднее брать яйцеклетки штурмом. Когда через сперму к половой клетке женщины направляются миллионы мелких сперматозоидов, то больше вероятности, что хотя бы один «головастик» достигнет цели. Малому количеству крупных спермиев пришлось бы взять на себя удар агрессивной среды влагалища женщины, что существенно уменьшило бы их скорость передвижения и, соответственно, сократило бы шансы на быстрое оплодотворение.

Важная миссия

Какие главные функции сперматозоида? Их задача, попав во влагалище со спермой, – начинать быстрое и целенаправленное движение к шейке матки, а затем в матку. Большая часть спермиев гибнет в неблагоприятной среде влагалища спустя два часа.

Главная миссией сперматозоида является проникновение в яйцеклетку.

Как правило, до яйцеклетки добирается лишь сотня «головастиков» из миллиона. Но и тут их ждет преграда: введение сперматозоида в яйцеклетку – задачка трудная, так как женская клетка окружена плотным слоем фолликулярного защитного слоя. Функция спермия – прикрепиться к этому слою, начать выделять специальный фермент (тот самой, который синтезируется в акросоме головки) и растворить «броню». Первый спермий, кому удастся это сделать, проникнет внутрь яйцеклетки (точнее, проникает только головка, хвост отвалится и растворится снаружи). После этого броня сразу же укрепится и не даст другим клеткам повторить подвиг «первопроходца».

Следующая функция яйцеклетки и сперматозоида – объединить свои хромосомные наборы и образовать единую клетку. Спермий проникает в ооцит, где хранится женская генетическая половина, и отдает ей свои запасы. В процессе слияния гаплоидных яйцеклетки и сперматозоида образуется клетка, содержащая 46 хромосом. Она называется диплоидная зигота – и именно она является первым элементов плода.

Планирование и возможность зачатия долгожданного малыша, страх перед незапланированной беременностью в равной степени хоть однажды, но касается каждой семейной или любовной пары. И хотя цели у них разные, их объединяет интерес к одной и той же информации: сколько живут сперматозоиды после эякуляции в мужском организме, а сколько — в женщине? Какова вероятность его встречи с женской яйцеклеткой сразу после полового акта? Сколько дней или часов живут спермики во внешней среде, и какие условия наиболее благоприятны для них или, наоборот, губительны.

Ответы на эти и многие другие вопросы – тема сегодняшней статьи.

Какие факторы влияют на жизнеспособность сперматозоидов

Значение сперматозоидов в человеческой жизни трудно переоценить. Именно от их жизнеспособности и подвижности при стечении благоприятных обстоятельств зависит исход полового акта и зарождение новой жизни, появление малыша на свет и даже его род.

Жизненный цикл мужских сперматозоидов принято условно делить на два периода:

1. Рождение и созревание в родительском организме. Необходимо приблизительно 2 месяца, чтобы спермик стал взрослым, окреп и получил свой индивидуальный набор хромосом. Еще месяц он ждет момента эякуляции, потом погибает, становится неспособным оплодотворить женскую яйцеклетку.
2. Жизнь во внешней среде – наступает с момента оргазма, когда сперматозоид покидает родительский организм. Он или попадает в женское влагалище, где имеет шанс к оплодотворению, или гибнет на открытом воздухе.

Один раз в три месяца происходит обновление клеточного состава гамет, которое продолжается на протяжении всей жизни мужчины.

Важно знать, сколько времени сперматозоид жив и сохраняет при этом свою активность именно с момента эякуляции. В среднем продолжительность жизни колеблется от нескольких минут до нескольких суток . Все зависит от того, куда они попали – в женский организм или во внешнюю среду.

Срок жизни сперматозоидов зависит от многих факторов, основными из которых являются:

• состояние репродуктивных органов мужчины и женщины, наличие или отсутствие хронических или острых заболеваний, воспалительные процессы;
• температура тела мужчины или окружающей среды;
• тип внешней среды, в которую они попали после секса;
• воздействие света, в том числе солнечных лучей;
• применение лубрикантов во время полового контакта;
• показатели кислотно-щелочного баланса во влагалище. Если среда щелочная, то спермики живут дольше;
• прием медикаментозных препаратов или контрацептивов;
• набор хромосом конкретного сперматозоида;
• индивидуальные показатели состояния спермы: количество, состав, активность половых клеток;
• синтетические соединения, которые могут находиться в смазке презерватива.

Женская яйцеклетка после овуляции живет сутки. Этого времени вполне достаточно, чтобы жизнеспособный спермик достиг ее, ведь на это ему требуется всего полчаса.

Сколько живут сперматозоиды с Х и Y хромосомами

Но есть разница и в жизни сперматозоидов. И это особенно важно для пар, которые планируют ребенка и мечтают о девочке или мальчике:

На самом деле ученые пока опровергают подобные расчеты, но почему бы не попробовать?

Иногда случается и такое, что по мужской линии сперматозоиды с Y-хромосомами или с X-хромосомами всегда гибнут, имея нарушения в строении и являясь нежизнеспособными. Это связано с наследственностью, и в таких семьях из поколения в поколение рождаются либо только девочки, либо только мальчики.

Как влияет пониженная или повышенная температура на сперматозоиды

Температура мужского тела и окружающей среды, в которой он проводит достаточное количество времени, играет наиболее важную роль в том, как долго живут сперматозоиды и насколько они активны.

Наиболее благоприятной температурой тела для спермиев является температура до 37 градусов . Пара, которая планирует беременность, должна и дома жить при оптимальной комнатной температуре.

Повышенная температура

• если основное рабочее время связано с условиями повышенной температуры, например, в производственном цехе или шахте, то большинство спермиев гибнут, а те, что выживают, не отличаются активностью и жизнеспособностью, почти не способны к оплодотворению;
• снижение подвижности наблюдается и в летнюю жару, когда термометр показывает 38ºС выше нуля;
• мужчине следует избегать ношение узкого, тесного, да к тому же синтетического нижнего белья;
• любители попариться в бане и сауне должны быть настороже, ведь у них тоже могут быть проблемы с зачатием ребенка.

Пониженная температура

Воздействие низких температур на организм мужчины тоже чревато последствиями. Если мужчина длительное время находится в условиях, где четыре градуса ниже нуля, то происходит не только гибель гамет, но и дисбаланс работы половой системы в целом.

Поэтому так важно не игнорировать теплое нижнее белье во время морозов, не сидеть на холодном, не трогать руками лед и снег. Особенно в тот период, когда планируется зарождение новой жизни.

Но как же тогда заморозка спермы для банка доноров?

Ведь ее замораживают при высоких температурах, но при этом она сохраняет свои способности во время искусственного оплодотворения?

Все дело в особой технологии такой заморозки и условиях ее хранения. Процесс происходит буквально за несколько секунд так, что сперматозоиды в состоянии шока не успевают погибнуть. А вот при малейшем отклонении от определенных условий хранения они сразу теряют свои свойства и умирают.

Сколько живут сперматозоиды в женском организме

Оказавшись в женском организме, спермики ведут себя по-разному. Время их способности к оплодотворению зависит от различных факторов, связанных с состоянием женского организма, менструальным циклом, их жизнеспособностью:

• во влагалище преобладает кислая среда, поддерживаемая специальными лактобактериями, под воздействием которой большинство спермиев гибнет в течение 1.5-2 часов . Остаются лишь самые сильные и подвижные. Они то и достигают шейки матки;
• в шейке матки продолжительность их жизни увеличивается от 4 до 8 дней в связи с тем, что среда здесь щелочная. Они начинают двигаться гораздо активнее и через полчаса уже достигают матки и фаллопиевых труб;
• в трубах во время овуляции их уже может ждать созревшая к оплодотворению яйцеклетка. Если она отсутствует, то спермии живут неделю, но свою оплодотворяющую способность утрачивают через 3-5 дней .

Срок жизни гамет напрямую зависит от состояния здоровья женского организма, в том числе и органов репродуктивной системы. Любые воспалительные процессы меняют pH среды в сторону повышения кислотности, что губительным образом действует на большинство спермиев. Наличие половых инфекций, например, хламидий, вообще оказывают цитотоксическое, убивающее действие на клетки.

Сколько живут сперматозоиды после попадания на половые органы, существует ли возможность беременности в таком случае?

Ответ на вопрос положительный. Да, можно забеременеть, даже если , так как сперматозоиды содержатся в смазке и остаются на пенисе и в уретре. И в случае их выносливости и активности они очень даже могут помочь забеременеть.

Особенно, если половой акт повторяют, предварительно не совершив необходимых гигиенических процедур, не смыв следы первого.

Сколько живут сперматозоиды в окружающей среде

Сперматозоиды в составе эякулята находятся в секрете простаты, содержащей биологически активные вещества, которые поддерживают их, питают и оказывают защитное действие от кислой среды в женском влагалище. Иммунные клетки воспринимают их, как чужеродные белки и стараются уничтожить. Поэтому легко представить себе, что происходит со спермиями, когда они оказываются во внешней среде и теряют эту защиту. Живут они в этом случае совсем недолго.

В воде

Существуют от 5 до 10 минут в составе эякулята. Оказавшись без питательной среды, спермики гибнут через секунду.

На головке члена и нижнем белье

Гибнут в течение получаса. Поэтому за это время самые активные из них при положительном стечении обстоятельств могут проникнуть во влагалище, матку и оплодотворить яйцеклетку.

Под воздействием света и солнечных лучей

Свет действует на них губительно, продолжительность жизни – не более 20 минут.

В завязанном презервативе

Около получаса, если отсутствует синтетическая спермицитная смазка. В противном случае гибнут мгновенно.

Истории о том, как женщины обманом применяли сперму из использованного презерватива, чтобы забеременеть, вполне соответствуют истине. Ввести сперму во влагалище не так сложно и долго. А некоторые из гамет вполне могут оплодотворить яйцеклетку.

На открытом воздухе

После того, как мужчина кончил вне женского организма, спермии могут существовать не более 2 часов. И даже обладая самой большой активностью, преодолев кислую среду влагалища, уже навряд ли смогут двигаться дальше.

Высокая фертильная способность мужчины предполагает выделение большого количества спермы. В этом случае гибель гамет происходит в течение последующих 5 часов.

Во рту, на руках, в слюне, в анальном отверстии , на любых участках кожных покровов и предметах быта сперматозоиды гибнут в течение 3-5 часов. И в этом случае волноваться по поводу того, может ли наступить нежелательная беременность или нет, не стоит.

На простынях и полотенце спермики гибнут, как только семенная жидкость высохнет, и риск беременности в таком случае сводится к нулю.

Многие женщины хотят знать, можно ли зачать ребенка, если собрать свежую сперму в шприц. Да, можно, но при благоприятном стечении обстоятельств, которые зависят от дня менструального цикла и чистоты спермы. Сделать это нужно сразу после оргазма в чистую чашку, а уже потом использовать ее в шприце. Через час возможность оплодотворения будет снижена в 5 раз.

Спермограмма

Этот анализ спермы сегодня очень актуален, так как значительно увеличилось число бездетных пар именно по причине мужского бесплодия, которое часто бывает связано с составом спермы, подвижностью и жизнеспособностью гамет, с их дефектами и т.д.

После трехдневного воздержания мужчина эякулирует в специальную чашку, а затем специалисты делают тест, в котором определяют:

• какова форма, внешний вид и размеры гамет
• их активность, то, насколько быстро они двигаются;
• плотность, то есть содержание гамет в сперме, выражается в миллионах на миллилитр;
• количество выделившегося эякулята, которого должно быть не более чайной ложки.

По показателям спермограммы определяют, насколько высока способность конкретного мужчины к воспроизведению потомства, сколько живут сперматозоиды, соотношение зрелых и молодых в составе эякулята.

Не забывайте, что такой анализ следует проводить в специализированных медицинских центрах при участии квалифицированных специалистов.

Как увеличить жизнеспособность гаметы

• откажитесь от узкого обтягивающего белья, отдайте предпочтение свободным, так называемым семейным трусам;
• не переохлаждаетесь, поддерживайте нужный температурный режим тела и окружающей среды;
• откажитесь от походов в баню или сауну хотя бы за несколько недель до планируемого зачатия;
• не используйте различные смазки и гели, уменьшающие срок жизни гаметы;
• избегайте стрессов, старайтесь не реагировать на сложные жизненные обстоятельства депрессиями и раздражительностью.
• больше отдыхайте, не забывайте, что спать нужно не менее восьми часов в сутки;
• избавляйтесь от вредных привычек, особенно курения и злоупотребления алкогольными напитками;
• повышайте физическую активность, не принимайте анаболики и стероиды, но при этом избегайте подъема тяжестей и профессионального спорта;
• измените рацион питания, не употребляйте сою и жирные продукты, ешьте побольше овощей и фруктов, наполняйте свой организм недостающими полезными веществами;
• принимайте витаминно-минеральные комплексы и иммуномодуляторы, особенно в периоды межсезонья.

Зная, сколько живут сперматозоиды, можно легко запланировать беременность или избежать ее. И даже, если ученые ошибаются, угадать пол долгожданного малыша.