В «Двенадцати стульях» жизненный цикл типичного жителя уездного города N состоял всего из трёх этапов: родиться, побриться и умереть. Жизненный цикл у сперматозоида гораздо разнообразнее и интереснее, чем у некоторых людей. Он развивается, превращается, путешествует, преодолевает невзгоды и препятствия, вступает в конкуренцию с собратьями, иногда даже побеждает, хотя шансы – один на несколько миллионов. Будь у вас такие шансы на успех, вы точно не стали бы играть в лотерею. Итак, обсудим жизненный цикл мужской половой клетки.
Сперматозоид: начало
Процесс созревания сперматозоида занимает два с половиной месяца. Это самый скучный этап жизненного цикла. Вот как это происходит:
Пролиферация – стволовые клетки (сперматогонии) постоянно делятся, обеспечивая постоянный запас клеток-предшественников.
Мейоз (деление с уменьшением количества хромосом) – сперматогонии превращаются в сперматоциты, которые начинают делиться. Образуются круглые клетки сперматиды.
Трансформация (спермиогенез) – из «колобков» образуются «хвостатые головастики».
Постижение миссии
Итак, сперматозоид уже стал именно сперматозоидом, а не каким-то там незрелым предшественником. И теперь происходит его окончательное созревание: он приобретает подвижность и способность к оплодотворению яйцеклетки.
Хранится сперматозоид в придатке яичка. Там он ждёт своего часа, а именно: полового акта и эякуляции. Сперматозоид всегда наготове. Он готов отправиться в путешествие в любую минуту.
Дальнее путешествие
Путешествие для сперматозоида начинается в момент эякуляции. Ему на помощь приходят союзники: предстательная железа, семенные пузырьки и некоторые железы помельче, которые все вместе образуют эякулят.
Таким образом, сперматозоиды путешествуют в жидкости, которая обеспечивает им защиту от кислой среды влагалища и создает возможности для передвижения. Что же касается пропитания, то его клетки находят на месте: они питаются из секретов женских половых путей. Сперматозоиды способны сохранять жизнеспособность в течение 2-5 дней, а погибают они в основном не «от голода», а от «вражеского меча» – их атакуют иммунные клетки женщины. Но не будем забегать вперед: пока что мужские клетки полны сил и оптимизма. Они решительно настроены на конкуренцию, и каждый хочет добраться до яйцеклетки первым.
Смертельная гонка
Наш герой – не единственный, кто отправился на поиски яйцеклетки. Во время эякуляции десятки миллионов сперматозоидов попадают в кислую враждебную среду влагалища. Многие из них быстро погибают, но самые смелые, сильные, подготовленные, подвижные продвигаются дальше.
Следующий серьезный барьер: шейка матки. Сперматозоиды должны проникнуть через цервикальную слизь. В период овуляции она немного разжижается, облегчая задачу, но всё равно этот переход остаётся очень сложным. Лишь немногие мужские клетки способны проникнуть в матку.
Из матки дальше ведут две трубы. Только одна из них – это верный путь, вторая ведет в «тупик», ведь только в одном яичнике созрела яйцеклетка. Она попадает в одну из двух труб. Нашему герою предстоит сделать нелёгкий выбор. И этот выбор полностью случайный, ведь только попав в маточную трубу сперматозоид может ощутить сигналы, которые подаёт ему яйцеклетка: она выделяет вещества, в сторону которых двигаются мужские клетки (хемотаксис). До матки эти сигналы не доходят.
Активация суперспособностей
Лишь небольшой процент сперматозоидов достигают яйцеклетки, и теперь им предстоит работать сообща, штурмуя эту крепость. Но работать они начнут только в следующей главе. А пока что начинается биохимический процесс, который называется капацитация.
Под воздействием секретов женского организма сперматозоиды претерпевают изменения в мембране. Они становятся гиперактивными (начинают двигаться очень быстро и хаотично) и полностью приобретают способность к акросомальной реакции (выбросу ферментов для растворения оболочки яйцеклетки).
Решающая схватка
Хотя сперматозоиды конкурируют друг с другом, крепость (женскую яйцеклетку) они штурмуют сообща. Ферменты тысяч мужских половых клеток разрушают внешние защитные слои ооцита.
Первый барьер – это клетки лучистого венца. Сперматозоиды выделяют фермент гиалуронидазу, который растворяет гиалуроновую кислоту – клеточный «цемент».
Сперматозоиды вместе прорывают этот барьер, но их ждёт следующий: блестящая оболочка. Это толстый белковый слой. Здесь включается ещё более мощная акросомальная реакция: выделяется фермент акрозин. Они разрушают блестящую оболочку локально («проделывают дыру»).
Наконец, через этот дефект в оболочке яйцеклетки прорывается один-единственный сперматозоид. В доли секунды проход блокируется, и другие сперматозоиды войти уже не могут. Почему? Потому что за счёт изменения ионного состава цитоплазмы яйцеклетки тут же изменяется электрический потенциал мембраны яйцеклетки – с отрицательного на положительный (деполяризация).
В фильме это выглядело бы так: один сперматозоид врывается, а затем тут же следует взрыв, все прочие мужские клетки разлетаются во все стороны и наступает темнота. А затем на поле боя, усеянном проигравшими битву сперматозоидами, начинает расцветать новая жизнь.
Впрочем, на самом деле сперматозоиды никуда не деваются. Они ещё долго будут «бегать» вокруг яйцеклетки, вот только внутрь их уже никто не пустит. Потому что происходит кортикальная реакция, и блестящая оболочка «запаивается», снова становясь непроницаемой. Вот такой драматический конец для большинства сперматозоидов: они уже проиграли, обречены на гибель, но ещё не знают об этом и продолжают «штурмовать крепость» без шансов на успех.
Зато для одного сперматозоида, для победителя, конец счастливый. И любой конец – чему-то начало. В нашем случае – это начало новой жизни. Вскоре из яйцеклетки образуется зигота, начнётся деление, но это уже другая история.
Ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал, чтобы больше получать полезной информации.
Читайте также:
Как узнать свой запас материнства
Признаки овуляции
Готовим мужчину к зачатию малыша
Влияет ли поза на зачатие
Правильное питание при планировании беременности