Оплодотворением называется процесс слияния зрелой мужской (сперматозоид) и женской (гамета) половых клеток, в результате которого образуется клетка (зигота), являющаяся началом нового организма.
Процесс созревания яйцеклетки и сперматозоида сложен; он завершается редукционным делением, в результате которого количество хромосом в ядрах обеих клеток уменьшается вдвое. Ядро новой клетки, образовавшейся в результате оплодотворения, содержит полное число хромосом (46).
Сперматогенез происходит в извитых семенных канальцах мужской гонады — семенниках. Стенка семенного канальца состоит из тонкой соединительнотканной основы и внутреннего сперматогyного слоя, образованного сертолиевым синцитием и располагающимися в его петлях мужскими половыми клетками в разных стадиях развития.
Процесс сперматогенеза сложен; он завершается в период половой зрелости образованием сперматозоидов — зрелых мужских половых клеток, обладающих способностью к оплодотворению. Полному созреванию предшествует двукратное (быстро следующее друг за другом) деление, в результате которого в ядре половой клетки остается половина хромосом (23 вместо 46).
 |
Зрелый сперматозоид человека имеет длину до 50—60 мкм и состоит из головки, шейки и хвостика (рис. 3). Головка овальная, слегка сплющенная с боков, содержит наиболее существенную часть сперматозоида — ядро, окруженное тонким слоем протоплазмы. Шейка состоит из протоплазмы, содержит видоизмененную центросому, которая способствует процессу дробления оплодотворенного яйца. Хвостик состоит из протоплазмы и служит приспособлением для активного передвижения сперматозоида в жидкой среде. |
В результате колебательных движений хвостика сперматозоид способен совершать самостоятельное движение головкой вперед со скоростью 2—3 мм в минуту.
Сперматозоиды обладают свойством двигаться против тока жидкости. Из влагалища они устремляются в матку, а из нее — в маточные трубы, хотя ток жидкости (секрет) в половых путях имеет противоположное направление.
Способность к движению сперматозоиды приобретают после попадания в секрет семенных пузырьков и предстательной железы. Смесь сперматозоидов с секретом семенных пузырьков, предстательной и куперовских желез называется семенной жидкостью, или спермой (эйякулят).
Сперма представляет собой студенистую массу беловатого цвета, щелочной реакции, имеющую специфический запах. При половом сношении во влагалище извергается 3—5 мл спермы, в которой содержится 200—500 млн. сперматозоидов.
Сперма попадает главным образом в задний свод влагалища, куда обращена влагалищная часть шейки матки. Наружное отверстие канала шейки матки соприкасается со спермой, скопившейся в заднем своде, что благоприятствует проникновению сперматозоидов в матку.
Во время полового возбуждения мускулатура матки сокращается, наружный зев шейки приоткрывается, слизистая пробка выступает из шейки и обволакивается спермой, попавшей в задний свод. После полового сношения слизистая пробка со сперматозоидами втягивается обратно в шейку матки.
Однако главным условием проникновения сперматозоидов в матку является их способность к самостоятельному передвижению. Они устремляются из влагалища, имеющего кислую среду, в шейку матки.
Под действием кислой среды влагалища часть сперматозоидов гибнет или теряет жизнеспособность, часть проникает в просвет матки и труб. Щелочная среда в шейке и теле матки является наиболее благоприятной для жизнедеятельности сперматозоидов.
В щелочной среде матки и маточных труб сперматозоиды сохраняют способность к движению в течение 3—4 дней. Однако способность к оплодотворению после проникновения в матку и трубы сперматозоиды сохраняют только в течение 24—48 ч.
Сперматозоиды, проникшие через трубы в брюшную полость, погибают в течение суток. Сперматозоиды, совершающие самостоятельные движения (со скоростью 2—3 мм в минуту) через ½—1 ч достигают полости матки, а через ½—2 ч попадают в маточные трубы, где они встречаются с яйцеклеткой.
Процесс развития яйцеклеток связан с ростом и развитием первичных фолликулов, располагающихся в корковом слое яичника. Первичный (примордиальный) фолликул состоит из незрелой яйцеклетки, которая окружена слоем эпителиальных клеток (эпителий фолликула) и соединительной тканью.
В первой — фолликулярной фазе менструального цикла 1 начинается рост одного или нескольких первичных фолликулов, но стадии полного созревания достигает обычно один фолликул; другие подвергаются регрессу в течение 24—48 ч.
Яйцеклетки самостоятельной подвижностью не обладают. Зрелая яйцеклетка, окруженная прозрачной оболочкой (zona pellucida), лучистым венцом (см. рис. 1), попадает из лопнувшего фолликула в брюшную полость. Попаданию яйцеклетки в трубы способствуют присасывающие перистальтические движения трубы и ее бахромок, мерцание ресничек эпителия трубы, создающие ток жидкости от воронки к маточному концу трубы.
Способность яйцеклетки к оплодотворению является наиболее высокой непосредственно после овуляции и сохраняется в течение 12—24 ч. В дальнейшем происходят регресс и гибель яйцеклетки в связи с утилизацией ее внутренних ресурсов и отсутствием способности к использованию внешних энергетических источников.
Оплодотворение обычно происходит в ампулярной части маточной трубы. К попавшей сюда яйцеклетке устремляются миллионы сперматозоидов. На поверхности яйцеклетки навстречу сперматозоидам образуется воспринимающий бугорок.
Проникновению множества сперматозоидов в протоплазму яйцеклетки препятствуют клетки лучистого венца и стекловидная оболочка. Сперматозоиды, усеивающие поверхность яйцеклетки, выделяют ферменты—трипсиноподобные, гиалуронидазу, муциназу и др., способствующие увеличению проницаемости лучистого венца и стекловидной оболочки и проникновению в яйцеклетку одного или нескольких мужских половых клеток.
Из нескольких сперматозоидов, проникших в яйцеклетку, только один участвует в оплодотворении; ядро этого сперматозоида продвигается навстречу ядру яйцеклетки и сливается с ним. Слияние половых клеток является не простым суммированием, а взаимной ассимиляцией ядерного материалаполовых клеток, в результате которой образуется единое ядро зиготы.
При этом отцовская наследственность, привнесенная головкой (ядро) сперматозоида, объединяется с материнской наследственностью, как ядерной, так и цитоплазматической.
Зигота, обладающая двойной наследственностью, приобретает способность к активному размножению и дифференцировкам, в ней происходит резкое усиление обмена веществ, определяющее ее способность к быстрому развитию.
Все сперматозоиды, не попавшие в яйцеклетку, погибают, распадаются и всасываются слизистой оболочкой труб. С момента оплодотворения начинается беременность.
