В каких канальцах образуются сперматозоиды. Этапы жизнедеятельности сперматозоидов от созревания до оплодотворения, или гибели

Более четырехсот лет назад известный ученый А. ван Левенгук обнаружил в составе семенной жидкости сперматозоиды. Врачи долгое время считали их разновидностью патологических микроорганизмов, пока не открыли роль в процессе оплодотворения. С тех пор внимание ученых беспрестанно приковано к этим удивительным клеткам, ведь именно они дают начало новой жизни.

Процесс образования спермы, в которой и содержатся сперматозоиды, происходит у мужчин всю жизнь. До начала полового развития ее количество ничтожно мало, а потом сперма активно продуцируется в течение половозрелого периода. Приблизительно в шесть лет яички могут начать вырабатывать сперматогонии, а полностью сперматогенез стабилизируется лишь к 15 годам. В старости мужской организм вырабатывает совсем мало спермы, однако сам по себе процесс не прекращается. Какие известны особенности этого процесса, читайте ниже.

Общие сведения о сперме и сперматозоидах

Около трех процентов от объема спермы составляют сперматозоиды. Они выделяются вместе со спермой при каждом семяизвержении. В одной эякуляции может содержаться около 80 млн созревших половых клеток, причем наибольшая концентрация содержится в первой порции эякулята.

Основная роль спермы – быть питательной средой в процессе созревания сперматозоидов. Для этого в ней находится масса полезных веществ:

• Аскорбиновая кислота.
• Фруктоза.
• Молочная кислота.
• Витамин В 12 и другие.

Для мужского организма чрезвычайно важно, чтобы созревание его сперматозоидов было обеспечено полностью, поскольку именно они несут генетическую информацию будущему ребенку.

Сперматозоиды – одни из наиболее специфичных клеток, поскольку по ряду своих признаков не похожи на другие эукариоты. В частности:

1. Сперматозоиды имеют особые органеллы.
2. Клетка может самостоятельно передвигаться.
3. Имеют половинный набор хромосом.

Эти особенности делают сперматозоиды уникальными эукариотами, которые живут по своим законам. И хотя они отличаются от соматических клеток, все равно подчиняются общим процессам, протекающим в организме. Например, спермию лучше созреть при температуре 34 градуса, что отлично от других эукариотов. Однако, как и все клетки тела, половые также подвержены негативному влиянию внешних факторов, таких как алкоголизм, курение, употребление наркотиков, перенесение мужчиной тяжелых инфекционных заболеваний.

Процесс образования

Созревание сперматозоидов длительное время также было малоизученным процессом. Сейчас же ученые имеют возможность полностью представлять картину превращения половой клетки в полноценного носителя генетической информации и участника процесса оплодотворения. Это дает возможность не только понимать и лечить мужское бесплодие, но и непосредственно вмешиваться в таинство зачатия, если один из пары имеет патологии, и естественным путем продолжение рода невозможно.

На сперматозоиды негативно влияет употребление алкоголя.

Чтобы созревание половых клеток мужчины прошло полностью, необходимо почти три месяца. За это время сперматозоиды проходят циклы своего развития в яичках (72 дня) и в придатках (12 дней). Лишь после этого они двигаются по направлению к семенным пузырькам и далее в предстательную железу. Созревшие эукариоты «дожидаются своего часа» в придатках яичек, однако и у них есть ограниченное время функционирования – немного меньше месяца. После созревания спермы они начинают стареть, а потом умирают.

Поскольку сперматозоиды имеют довольно длительный период своего развития, то для зачатия здорового потомства мужчине рекомендуют вести максимально здоровый образ жизни не менее трех месяцев до предполагаемого полового акта. Такой продолжительный период сперматогенеза, в течение которого созревают эукариоты, с лихвой окупается производительностью мужского организма. За минуту организм взрослого здорового мужчины вырабатывает около 50 тысяч сперматозоидов, за день – 2,5 млн, а за месяц у него появляется в общем около 72 млн половых клеток.

Основные этапы развития

Цикл созревания сперматозоидов чрезвычайно сложен. Он подчинен нескольким биологическим процессам и носит название сперматогенез. По своей сути, созревание сперматозоидов является процессом развития половых клеток мужчины, происходящим по строгим гормональным, а также генетическим предписаниям и регулирующимся временными рамками.

Созревание сперматозоидов проходит в 5 этапов.

Процесс, который проходят все полноценные половые клетки, включает в себя несколько этапов. На первом происходит процесс обновления и коммитации сперматогониальных элементов. На втором этапе можно наблюдать пролиферацию и апоптоз. Третий этап характеризуется дифференциацией и мейозом. Заключительные два этапа – это репарация и регенерация сперматозоидов. Ключевая суть созревания сперматозоидов состоит в образовании значительного числа клеток, способных передавать генетическую информацию.

Сперматозоиды в процессе своего созревания проходят ряд стадий, качественно отличающихся одна от другой. К таким стадиям можно отнести:

• Первичную половую клетку.
• Гоноцит.
• Стволовую сперматогониальную клетку.
• Прегениторную сперматогониальную клетку.
• Дифференцирующийся сперматогоний.
• Мейоцит.
• Сперматиду.
• Зрелые сперматозоиды.

Каждый из этих периодов чрезвычайно важен, ведь сбой в любом из них может привести к развитию неполноценной клетки. В большинстве случаев такие половые клетки погибают либо на одном из этапов созревания, не заканчивая его, либо являются нежизнеспособными, слабыми в борьбе за яйцеклетку.

Преобразование мужских половых клеток

Процесс образования сперматозоидов начинается с деления стволовых клеток, именуемых сперматогониями. Вслед за ними путем мейоза делятся и последующие клетки. Половые эукариоты делятся в геометрической прогрессии, в результате чего при достижении шестнадцати клеток они качественно преобразовываются. Каждый тип ученые обозначили буквой А и специальными символами, чтобы удобно было означать стадию, на которой сейчас находятся созревающие сперматозоиды. А вот этапы созревания половых клеток у мужчин обозначаются римскими символами. В каждом из последующих этапов образуется совокупность клеток, которые имеют общие признаки и функции. Кратко опишем этапы созревания половых эукаритов:

• I-III стадия – в это время созревает четыре поколения будущих сперматозоидов, этап заканчивается формированием незрелых сперматид. Такой цикл длится 16 дней. Стоит отметить, что именно в этом цикле будущий сперматозоид наиболее уязвим для внешних и внутренних факторов. В ходе сложных процессов хромосомы укорачиваются и утолщаются, ядрышко исчезает, и растворяется ядерная оболочка. Рост клетки останавливается, а генетическая система достигает наивысшей степени конденсации.
• IV-VIII стадия – созревает еще пять поколений половых клеток, что в конечном счете и заканчивается образованием сперматозоида. Этот период состоит из 70 дней. За этот срок изменяется структура ядра клетки, конденсируется хроматин и постепенно выключается геном, образуются акросомы, и сперматозоиды сбрасывают с себя основную часть цитоплазмы.

На этих стадиях созревания образуется эукариот привычного вида – с округлившейся головкой и хвостиком, вполне жизнеспособный для участи в оплодотворении.

Результаты процессов

Человек – один из немногих живых существ, у которого образование сперматозоидов происходит с завидным постоянством. Однако спермии человека наименее эффективны в плане оплодотворения, ведь 75 процентов образовавшихся половых клеток, в конечном счете, стареют и умирают, а более половины несут в себе дефекты, не позволяющие им активно и успешно участвовать в процессе оплодотворения. Ученые высчитали, что лишь 12 процентов созревших эукариотов являются хорошими кандидатами для процесса оплодотворения. С возрастом у мужчины количество таких сперматозоидов постоянно снижается, что обусловлено снижением клеток Сертоли – специфических соматических клеток, которые участвуют в регуляции сперматогенезеа, в частности они «перерабатывают» отмершие половые клетки. Также интересно отметить то, что за последние пятьдесят лет количество здоровых представителей стало вполовину меньше, поэтому каждый двадцатый европеец страдает бесплодием.

Пребывание в эякуляте

После того как половые клетки созрели, они переносятся через семявыводящий проток в состав спермы. Созревает сперма приблизительно 14 дней – именно столько времени сперматозоиды путешествуют в эякулят.

Находясь в эякуляте, мужские половые клетки мало активны. Жгутики сперматозоидов настолько слабо двигаются, насколько это возможно для сохранения энергии. Поскольку такие движения не продуктивны, то передвигаться по семенным канальцам и семявыносящему протоку им помогают мышцы, которые совершают волнообразные перистальтические движения. Способствуют движению и маленькие реснички, расположенные на стенках протоков. Без помощи мышц и ресничек сперматозоид не мог бы быстро добраться до эякулята.

Сперма обеспечивает сперматозоидам защитную функцию.

Активность созревшим эукариотам придает простатический сок, богатый полезными ферментами. Во время полового акта из семявыносящего протока выделяется до 6 мг спермы, что равно приблизительно двум чайным ложкам. Количество спермы зависит от того, сколько дней не было полового акта. Как правило, количество спермы после длительного воздержания больше. За один полноценный половой акт во влагалище попадает достаточно много половых клеток – около пятисот миллионов созревших сперматозоидов, которые потенциально способны оплодотворить яйцеклетку.

Поскольку даже созревшие эукариоты не защищены от негативного внешнего влияния, они глубоко погружаются в продукт половых желез – сперму. Именно сперма обеспечивает созревшим сперматозоидам защиту от недружественной кислой среды влагалища, в которой значительная часть сперматозоидов так и погибает.

Продвигаются вперед лишь наиболее жизнеспособные особи, имеющие хороший запас энергии и питательных веществ для совершения оплодотворения.

Как видим, процесс сперматогенеза – достаточно сложный многоэтапный период, в результате которого у мужчины созревают полноценные сперматозоиды, способные к оплодотворению и передаче генетической информации.

Созревание сперматозоидов занимает около 2 месяцев, после чего примерно месяц они сохраняют активность, находясь в мужском организме. Если семяизвержения не происходит, организм «утилизирует» сперматозоиды, а на их место приходят следующие. при очень частых половых контактов фертильность спермы резко снижается. В ней фактически содержится лишь семенная жидкость, а процентное содержание сперматозоидов крайне мало.

Сколько живут сперматозоиды во влагалище

Во влагалище сперматозоиды сохранят свою активность около 2 часов, в случае, если у женщины имеются заболевания, которые сдвигают рн влагалища в еще более кислую сторону, жизнь сперматозоида значительно укорачивается. При сдвиге в щелочную сторону, что часто бывает при ЗППП, сперматозоиды дольше не погибают, но и практически не двигаются в сторону цервикального канала. Некоторые специалисты считают, что щелочная среда влагалища позволяет оплодотворить яйцеклетку тем сперматозоида, которые бы в нормальных не были на это способны. Это ведет к ухудшению показателей у потомства.

Срок жизни сперматозоида в маточных трубах

Высокие температуры губительны для генетического материала. Если у женщины высокая температура тела, то скорее всего, большая часть сперматозоидов погибнет. Излишнее тепло вредит и мужчинам. Замечено, что , которые работают в горячих цехах, часто посещают сауны и бани, активность сперматозоидов снижена, а их жизненный цикл очень короткий.

Во внешней среде при условии достаточной влажности сперматозоид может жить 2-3 часа. Именно с этим связан риск беременности при повторном незащищенном половом акте. И, хотя риски минимальные, стоит посещать душ или пользоваться специальными салфетками для гигиены половых органов.

Сперматогенез - это важный репродуктивный процесс, без понимания которого невозможно установить причину бесплодия мужчины и подобрать требующееся лечение или прибегнуть к методам искусственного оплодотворения. Поговорим о нем подробно в это статье.

Что такое сперматогенез

Для современных супружеских пар проблема мужского бесплодия становится все более актуальной. По данным мировой статистики около половины всех мужчин страдает каким-либо заболеванием, которое влияет на фертильную функцию. Это значит, что каждый второй мужчина в мире теряет способность к зачатию временно или навсегда.

Показатели спермы зависят от сперматогенеза. Если супруги бесплодны, принято считать, что это связано с состоянием здоровья женщины. На самом же деле во многих случаях невозможность пары иметь детей связана именно с мужской инфертильностью. При этом довольно часто мужское бесплодие бывает временным явлением. Временная инфертильность обусловлена рядом безобидных факторов, которые воздействуют на процесс сперматогенеза. Самыми распространенными из них являются: физические перегрузки, нервное перенапряжение и повышение температуры. Подробнее о причинах мужского бесплодия читайте на нашем сайте.

Под сперматогенезом понимают формирование мужских половых клеток. Процесс этот происходит в яичках, а его продолжительность составляет примерно 75 суток. Образование сперматозоидов начинается под воздействием гормонов при половом созревании. Для полноценного сперматогенеза необходима температура примерно 34 градуса. Именно такая температура поддерживается в яичках, находящихся за пределами мужского тела.

Где находятся клетки сперматогенеза

Мужские яички покрывает белочная оболочка, внутрь от нее отходят перегородки, которые образуют дольки. Каждая из них содержит несколько семенных канальцев (от 1 до 4). Они представляют собой трубочки, внутри которых расположен сперматогенный эпителий. Именно здесь и идет процесс образования сперматозоидов.

«Основой» канальца является базальная мембрана, на которой сперматогенный эпителий расположен слоями. Каждый из них является поколением половых клеток. А между ними располагаются клетки Сертоли, выполняющие функцию поддержки. Они необходимы для жизнеобеспечения созревающих сперматозоидов – снабжения их кислородом и питанием в процессе развития. Также клетки Сертоли выполняют и другую функцию – производят белок, который переносит тестостерон.

В женском организме подобный процесс созревания половых клеток называется овогенез. Овогенез и сперматогенез тесно связаны. Сходство и отличие сперматогенеза от овогенеза вы можете посмотреть в таблице.

В своем развитии половые клетки проходят 4 этапа: сначала происходит деление, после этого начинается рост, затем следует фаза созревания и завершается процесс формированием сперматозоидов. Расскажем о каждом четырех этапов более подробно:

Деление

Сперматогенез начинается с деления мелких клеток округлой формы, расположенных у базальной мембраны. Клетки эти называются «сперматогонии» и в сущности являются стволовыми клетками для сперматозоидов. Какое-то их число находится в процессе деления, «смещая» дочерние клетки в центр канальца. На этой стадии своего развития мужские клетки имеют 23 пары хромосом. Часть из них (возле базальной мембраны) делится. А остальные дифференцируются, становясь сперматоцитами 1-го порядка, которые по-прежнему имеют набор из 46 хромосом.

Рост

Сперматоциты 1-го порядка имеют большие размеры, чем их предшественники. В них начинаются активные обменные процессы, подготавливающие клетки к делению. Происходит синтез ферментов и белков, идет удвоение ДНК.

Созревание

На этом этапе два раза повторяется деление. Первое деление ведет к образованию сперматоцитов 2-го порядка. Хромосом у них все еще имеются 23 пары. В результате еще одного деления дочерним клеткам – сперматидам - достается лишь по одной хромосоме из пары. Этот процесс двойного деления известен под названием «мейоз». Из каждого сперматоцита 1-го порядка формируются четыре сперматиды. Половина таких клеток имеет Х хромосому, которая предопределяет женский пол будущего ребенка. Вторая половина имеет У хромосому, определяющую мужской генотип.

Развивающиеся мужские клетки продолжают поддерживаться клетками Сертоли, которые обеспечивают поступление всех необходимых питательных веществ. Кроме того, между ними существуют мостики из цитоплазмы. Только благодаря этому они могут полноценно формироваться (ведь 23 хромосомы недостаточно для полноценного существования клетки).

Формирование

На этом этапе из сперматид образуются сперматозоиды. Этот процесс имеет место в центре сперматогенного эпителия. У клеток отрастают жгутики, спускающиеся в просвет канальца. В эти жгутики перемещается большая часть митохондрий, которые являются для клеток «энергетическими станциями». Это необходимо для обеспечения энергией «хвостиков», за счет которых половые клетки осуществляют поступательные движения.

При этом комплекс Гольджи, обеспечивающий необходимое содержание ферментов, смещается в обратном направлении – к концу головки. Там происходит его уплотнение, и образуется акросома. В ней присутствуют вещества, способные растворять оболочку яйцеклетки, благодаря чему становится возможным ее оплодотворение. При отсутствии акросомы сперматозоиды не способны к зачатию.

Когда сперматозоиды полностью созревают, цитоплазматический мостик разрушается, и гаметы обретают автономность. Сформировавшиеся половые клетки перемещаются в семявыносящие пути. Там они соединяются с секретом простаты (благодаря которому поддерживается их активность), и в результате эякуляции выходят из организма.

В результате сперматогенеза образуются сперматозоиды.

В строении мужской половой клетки выделяют 5 элементов: концевая часть аксонемы, хвост, вставочная часть, шейка, головка. В длину сперматозоид достигает 55-60 мкм. А ширина его – 3 мкм.

Главный элемент головки – ядро. Хроматин плотный, высоко конденсированный, среди него могут выявляться мелкие вакуоли и каналы, представляющие собой дефекты конденсации. Конденсация осуществляется за счет замещения гистонов не-гистонными белками, которые содержат аргинин. Благодаря высокой плотности хроматин имеет повышенную сопротивляемость химическим и физическим факторам, в т.ч. ДНК-азе. Он не является активным, поскольку процессы транскрипции РНК и репликации ДНК в нем не происходят. Передняя поверхность оболочки ядра не имеет пор. К ней прилежит акросомальный пузырек. Он формируется из комплекса Гольджи, имеющего вид шапочки на передней поверхности примерно трети ядра. В акросоме находится густое вещество, образованное углеводами и литическими ферментами, без которых невозможно оплодотворение. Ее наружные и внутренние мембраны имеют разный состав ферментативных белков.

Шейка мужской половой клетки расположена между головкой и вставочной частью, где находится ближняя центриоль (возле нижнего полюса ядра) и девять сегментированных колон, соединяющихся толстыми вставками и нитями с девятью волокнами. Дистальная центриоль в форме охватывающего хвост кольца находится на границе между шейкой и вставочной частью.
Вставка представляет собой участок между дистальным кольцом и шейкой. В ней находится осевое волокно, которое проходит через аксонему. Это волокно образовано девятью дуплетами микротрубочек, идущих по периферии, и одной центральной парой. Периферические трубочки снаружи имеют толстое волокно. Волокна протягиваются по всей длине аксонемы (осевой нити), постепенно сужаясь. Соединенные толстыми волокнами митохондрии плотно прилегают друг к другу. Они расположены спиралевидно между плазмолеммой и толстыми волокнами вставочного отдела.

Аксонема протягивается от дистальной центриоли до конечного участка сперматозоида. Длина ее составляет примерно 45 мкм. Вместе с толстыми волокнами она образует волокнистое влагалище по всей протяженности хвоста, концевой участок которого имеет лишь окончания парных микротрубочек в окружении клеточной оболочки.

В аксонеме содержатся взаимодействующие друг с другом при затрате АТФ динеин и тубулины (находящиеся в микротрубочках). Это взаимодействие вызывает скольжение динеиновых ручек по отношению к микротрубочкам, система изгибается, и половая клетка начинает совершать поступательные движения. Кроме того, было выделено еще два сократительных белка, структура которых напоминает строение актина и мышечного миозина. Благодаря этим белкам происходят волнообразные движения аксонемы. Энергию для движения обеспечивают митохондрии вставочного отдела за счет фруктозы, которая используется в гликолитическом цикле.

О строение, подвижности и патологии сперматозоидов расскажет анализ спермограммы .

Гормональные процессы, лежащие в основе сперматогенеза

Деление сперматогоний и сперматоцитов регулируется тестостероном. Этот процесс очень чувствителен к негативному влиянию внешних факторов. При пониженном уровне тестостерона нередко наблюдается бесплодие. При этом простым введением этого гормона ускорить образование сперматозоидов не получится. В подобных случаях необходимо вмешательство на уровне регуляторных гормонов (ХГЧ и ФСГ). Лишь сочетание всех этих веществ помогает вернуть пациенту способность к зачатию.

Ухудшение и улучшение сперматогенеза

Факторы, угнетающие сперматогенез

Нередко процесс сперматогенеза нарушается по таким причинам:

Прием антибиотиков и антигистаминных препаратов.

Употребление стероидов.

Повышенная температура (при болезни или долгом нахождении в сауне).

Стрессы и нервное перенапряжение.

Повышенная физическая и умственная нагрузка.

Ношение тесного белья, затрудняющего кровообращение и терморегуляцию.

Факторы, улучшающие сперматогенез

Улучшение сперматогенеза можно добиться при соблюдение следующих моментов:

Пересмотр рациона в пользу белковой диеты.

Регулярное употребление продуктов пчеловодства.

Прием витаминов.

Здоровый образ жизни без курения и спиртных напитков.

Качественное и удобное нижнее белье.

Чаи на травах и курсы гомеопатии.

Массаж.

Умеренные спортивные нагрузки.

Стимуляция сперматогенеза

В центрах репродукции и планирования семьи и медицинских клиниках, занимающихся проблемами бесплодия, пациентам могут стимулировать сперматогенез при помощи гормонов. Но эта методика далеко не всегда дает стойкий результат. Кроме того, возможны последствия, связанные с угнетением естественных функций сперматогенеза. Если мозг получает тестостерон извне, он может замедлить производство собственного гормона. И тогда проблема в дальнейшем лишь усугубится.

Беря начало в подростковом периоде (около 12-14 лет), выработка сперматозоидов никогда больше не прекращается в мужском организме. В преклонном возрасте количество половых клеток значительно снижается, а качество ухудшается, но однажды запущенное производство уже не останавливается. С этого момента мужчина в отличие от женщины всегда способен к зачатию ребенка, если у него нет каких-либо серьезных оснований для бесплодия.

Цехами, где в неисчислимых объемах выпускаются сперматозоиды, служат яички. Для полной готовности семенного материала к оплодотворению половые клетки поступают в придатки. Работа этого отлаженного процесса не знает перерывов, и заслуживает особого внимания.

Сперматогенез – такое название носит процесс образования половых клеток – протекает в яичках, которые заполнены семенными канальцами. Для компактности они имеют сильно извитую форму. Длина одного составляет от 30 до 70 см, а общая в одном яичке – от 150 до 300 м. В них, как в обоймах, зарождаются и развиваются на протяжении жизни миллиарды сперматозоидов. В час эта цифра достигает в среднем 100 млн.
На полное формирование сперматозоида требуется около 70 дней. За это время он успевает пройти четыре этапа – пролиферацию, мейоз, спермиогенез и формирование. Оптимальная температура + 340С, чем объясняется то, что мошонка с яичками находится вне тела мужчины.
Во время пролиферации зародышевые клетки – сперматогонии – проходят стадию деления и размножения. Фаза мейоза подразумевает рост клеток. Конечный продукт (сперматозоид) получается после спермиогенеза, после чего он перемещается в придаток яичка. В нем миллиарды сперматозоидов ожидают, когда произойдет семяизвержение, и они отправятся вначале во влагалище, а затем, если все сложится благополучно, через шейку матки к созревшей яйцеклетке. Она после овуляции надеется встретить сильнейшего из них в маточной трубе.

Сперматогонии и сперматиды

Изначально сперматозоиды вовсе не похожи на себя – у них нет хвостиков-жгутиков, а тело круглое. В таком виде сперматогонии активно делятся. Из них образуются клетки двух типов – А и В. Первые из них бывают светлые и темные. Светлые при дальнейшем делении производят такие же клетки. У темных назначение заключается в том, что они делятся только при форс-мажорных ситуациях. Так бывает, когда в результате, например, полученной дозы облучения количество сперматогоний достигает критически низкого уровня.
Из типа В получаются сперматоциты 1-го порядка, а затем в последующем образуются сперматоциты 2-го порядка. В конце мейоза сперматоциты 2-го порядка превращаются в сперматиды. Они созревают на протяжении трех этапов, после чего, наконец, формируются сперматозоиды.
У сперматогоний и сперматоцитов 1-го порядка набор хромосом составляет 46, как у обычной человеческой клетки. После очередной стадии деления, которая приводит к образованию сперматид, он становится равным 23. Ровно столько их должно быть в сперматозоиде, чтобы была возможность соединиться с аналогичным количеством, заключенным в женской яйцеклетке и дать при слиянии необходимые 46 хромосом.

Образование сперматозоидов

Сложно и продолжительно (около четырех недель) протекает дифференциация сперматозоида из сперматиды. В его теле, которое спустя время превратится в головку, ядро приобретает большую плотность за счет того, что хромосомы укладываются компактно. Цитоплазмы становится меньше, а недалеко от ядра аппарат Гольджи способствует созданию специального пузырька – акросомы. В ней содержатся ферменты, посредством которых сперматозоид способен растворить оболочку яйцеклетки.
На противоположной стороне от акросомы отрастает хвостик. Между ним и головкой образуется промежуточное звено – шейка или центриоль. С помощью жгутика сперматозоид вращательными движениями по часовой стрелке приводит себя в движение и перемещается во влагалище или иной среде.
Из семенного канальца сперматозоиды по истечении 2.5 месяцев по прямым выносящим каналам направляются в семенные придатки, где они претерпевают ряд изменений и хранятся до наступления эякуляции. Для полного созревания им требуется 12 дней. Если семяизвержение длительное время (месяц) не происходит, постаревшие сперматозоиды погибают и растворяются, освобождая место молодым со свежими запасами сил.

Методика оценки качества спермы

Миллиардное тиражирование сперматозоидов способствует тому, что многие из них оказываются непригодными для оплодотворения. Содержание мужских половых клеток, соответствующих установленных ВОЗ нормам, для осуществления зачатия ребенка не должно опускаться ниже 4-14%. В оптимальном варианте этот показатель составляет 30-70%.
Основными критериями оценки сперматозоидов служит изучение их морфологии, т.е. формы, внешнего вида, и способности к активному прямолинейному передвижению. Объективную информацию получают при сдаче анализа спермы и составлении спектрограммы. Нормативами служат показатели, предложенные ВОЗ и учеными Т. Крюгером и Р. Менквельдом в 1990 году. Ими была разработана классификация возможных патологических форм сперматозоидов.
Спермограмма позволяет установить, насколько подвижны сперматозоиды, какова их концентрация в эякуляте, а также проследить, какое количество двигается в нужном направлении (вперед). Кроме этого проводится исследование степени кислотности, определяется вязкость. Считается, что спермограмма по Крюгеру дает более точное представление о качестве спермы и, соответственно, фертильности мужчины.

Патологии при сперматогенезе

В патозооспермии объединены все случаи патологий при созревании сперматозоидов. Среди наиболее распространенных находится тератозооспермия, которая выражается в наличии морфологических дефектов. К ним относится деформация головки, шейки и хвоста, раздвоение жгутиков и головок, наличие внутри сперматозоидов несвойственных пузырьков.
При снижении активности, скорости передвижения сперматозоидов диагностируется астенозооспермия. Если половые клетки совершенно неподвижны, но при определенных условиях они восстанавливают свои функции, то это акиноспермия. Если нет, то речь идет о некроспермии.
В эякуляте количество сперматозоидов может быть повышенным (полиспермия), присутствовать гной (пиоспермия). Азооспермия свидетельствует об отсутствии сперматозоидов, но не отрицает наличия клеток спермогенеза, способных устранить временный сбой продуцирования. Когда нет ни сперматозоидов, ни продуктов секреции семенных пузырьков, то это аспермия. В некоторых случаях имеет место сокращение до критических объемов во время семяизвержения количества эякулята, т. е. наблюдается олигоспермия. Иногда ее называют также гипоспермией.

Создание условий для нормального сперматогенеза

Отрицательно влияют на вырабатывание сперматозоидов такие факторы, как перегрев яичек, что происходит в ванне с горячей водой, в бане, сауне, на производстве (металлургическая промышленность). Ношение тесного белья приводит к повышению температуры при трении. Не рекомендуется по этой же причине пользоваться в автомобилях сиденьями с подогревом.
Точно также реагирует сперматогенез на болезнь и прием сильнодействующих лекарственных препаратов и анаболиков, применяемых с целью наращивания мышц. Вредно постоянно вдыхать токсические и наркотические вещества, с которыми связаны некоторые профессии – стоматологи, работники строительных компаний, вынужденные контактировать с красками и лаками.
Исключить неблагоприятное воздействие поможет пребывание на свежем воздухе, включение в рацион разнообразной пищи, в том числе белковой, с высоким содержанием витаминов и клетчатки – мяса, рыбы, овощей, фруктов, меда, орехов. Умеренные физические нагрузки вместо увлечения алкоголем и курением способствуют стимуляции сперматогенеза и увеличивают возможность повышения качества спермы, которая в запланированный срок приведет к зачатию здорового ребенка.

Распределение хромосом во время развития сперматозоидов происходит следующим образом: сперматогонии обладают диплоидным набором (2n2c) хромосом, сперматоциты I-го порядка имеют диплоидный набор хромосом, но каждая хромосома состоит из двух хроматид (2n4c), у сперматоцитов II-го порядка уже гаплоидный набор, но еще каждая хромосома состоит из двух хроматид (n2c), сперматиды как и зрелые сперматозоиды имеют гаплоидный набор хромосом (nc).

Сперматогенез начинается с первичной – сперматогонии и делится на 4 периода: размножения, роста, созревания, формирования или превращения. В периоде размножения сперматогонии делятся митотически. Сперматогонии – это обычные диплоидные клетки с крупным ядром. В результате интенсивного деления число сперматогоний значительно увеличивается. Оболочки сперматогоний легко проницаемы для питательных веществ, которые служат источником энергии для интенсивного деления клеток. Часть клеток, которые прекратили деление, вступают в период роста. В периоде роста клетки увеличиваются в размерах за счет накопления цитоплазмы. В ядре происходят репликация хромосом, т.е. каждая хромосома состоит из 2-х хроматид, и образуются тетрады (tetra – четыре). Эти клетки называются сперматоцитами I-го порядка. В периоде роста происходит подготовка клеток к периоду созревания. У животных с сезонным циклом размножения между периодами роста и созревания наступает пауза. У остальных животных и человека созревание мужской половой клетки следует сразу за окончанием ее роста.

В периоде созревания происходят 2 мейотических деления. Во время первого мейоза в каждую дочернюю клетку расходятся пары хроматид из каждой тетрады. Эти хроматиды составляют гомологичные хромосомы. В результате образуются 2 сперматоцита II-го порядка. Во время второго мейотического деления каждая из этих клеток вновь делится на две дочерние. При этом делении в дочерние клетки расходятся хроматиды от каждой гомологичной хромосомы. Образуются сперматиды. Сперматиды – это округлые клетки с гаплоидным набором хромосом. В результате двух мейотических делений в периоде созревания происходит уменьшение числа хромосом до гаплоидного. Это происходит потому, что второе деление мейоза следует быстро после первого, и между ними нет периода интерфазы.

В периоде формирования происходит изменение сперматиды и она приобретает форму, характерную для сперматозоида того или иного вида животного. Формирование начинается с того, что сперматида вытягивается и ядро смещается в ту часть клетки, которая будет образовывать головку. Пластинчатый комплекс смещается в переднюю часть клетки и принимает участие в образование акросомы.