Созревание сперматозоидов: процесс и время образования |

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.

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.

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.

Где происходит созревание мужских половых клеток

Яички у мужчины являются детородным органом. Их функция заключается:

  1. В выделении половых гормонов – андрогенов, дающих фон для нормального формирования мужского организма со всеми характерными половыми признаками.
  2. В выработке мужского семени – сперматозоидов, служащих началом зарождения человеческой жизни, в совокупности с женской яйцеклеткой. Именно это семя определяет пол будущего ребёнка «Y» хромосомой мужского пола, ведь у женщин в яйцеклетке могут быть только «X» хромосомы.

Прежде, чем говорить о том, сколько нужно времени чтобы созрели сперматозоиды, важно понять как именно протекает это созревание, которое называют сперматогенезом.

Просвет семенных канальцев яичек выстилает эпителий, который составляют эпителиальные клетки. Эти клетки располагаются на мембране, служащей основой для них. Поэтому эта мембрана называется базальной, то есть основной. Стенку семенного канальца эта мембрана разделяет на люминальную и адлюминальную стороны.

Семенной каналец в разрезе: базальная мембрана и клетки предшественники сперматозоидов на ней (послойное расположение в ходе сперматогенеза).

Близко к базальной мембране прилегают стволовые клетки – начало начал формирования всех клеточных структур организма. В этом месте эти клетки имеют своё конкретное название – сперматогониальные стволовые клетки (сперматогонии). Они непрерывно митотически делятся, давая рождение двум типам клеток:

  1. Тип А.Эти клетки служат восполнением самих стволовых клеток.
  2. Тип В.Они постепенно дифференцируются в сперматозоиды.

Деление клеток от сперматогониома до сперматид – неполное; остаётся связь между клетками, которая соединяет их между собой мостами цитоплазмы. Это обеспечивает синхронность их развития.

Нужно оговориться о том, что сперматогонии дают в результате своего деления не только образование сперматоцитов. Ведь иначе запас сперматогоний мог бы иссякнуть и образование сперматозоидов быстро закончилось бы.

Удивительно то обстоятельство, что митотическое деление сперматогониальных стволовых клеток, также производит собственные копии. Тем самым восстанавливая собственный запас и обеспечивая неисчерпаемый источник сперматогоний для непрерывного течения развития и образования сперматозоидов.

Течение сперматогенеза поэтапно. Первые его стадии происходят в яичках, в глубине, у самого начала протоков извитых семенных канальцев. Затем недозрелые формы семян перемещаются в придатки, где они созревают до полноценных сперматозоидов, и хранятся до момента семяизвержения.

Для того, чтобы сперма была жизнеспособной, имеющей все свойства, необходимые для зачатия здоровых детей, в мошонке, где расположены яички, температура должна быть ниже нормальной температуры тела на 1-8 градусов по Цельсию. Представляете насколько умна природа, расположив именно эти органы «за пределами» организма, где температура выше?

Регулярное нарушение температурного режима – перегрев мужских половых желёз, может приводить к нарушению формирования и созревания сперматозоидов, вплоть до возникновения полного мужского бесплодия. Понимаете теперь, почему ничего хорошего ждать не приходится, если мужчина постоянно носит тугие плавки?

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.

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.

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.

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.

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.

Сколько времени происходит созревание сперматозоидов

Для человека всё течение сперматогенеза во времени оценивается по-разному:

  1. Кто-то из учёных настаивает на том, что это 74-дневный процесс, согласно биопсии, меченной тритием.
  2. Или приблизительно 120 дней, согласно измерениям часов ДНК. Включая транспортировку по лабиринтам протоков, это занимает 3 месяца.

В семенниках вырабатывается от двухсот до трёхсот миллионов мужских гамет в сутки. Однако, лишь приблизительно ½ – около ста миллионов от общего числа становятся полноценными, имеющими потенциал здорового оплодотворения, сперматозоидами.

У женщин в течение жизни созревает ограниченное число яйцеклеток. В то время как у мужчин «конвейер» по выработке сперматозоидов работает постоянно – весь день, каждый день, в течение всей жизни вырабатываются новые сперматозоиды.

По мере старения мужского организма они могут становиться немного медлительнее, фрагментированнее, но вырабатываться не прекращают.

Созревание сперматозоидов происходит под воздействием мужских половых гормонов. Тестостерон регулирует удаление оставшихся цитоплазмы и органелл, в которых пропала надобность. В яичках клетки Сертоли поглощают (фагоцитируют) так называемые остаточные тела, которые в прошлом были цитоплазмой.

Получающиеся сперматозоиды в этот момент являются уже вполне созревшими, но им не хватает подвижности, что лишает их способности к зачатию. Освобождение зрелых сперматозоидов называется спермией. В её процессе клетки Сертоли выпускают сперматозоиды в просвет семенных канальцев.

Неподвижные мужские гаметы транспортируются к эпидидимису вместе с жидкостью яичка, которую вырабатывают клетки Сертоли. Это происходит благодаря перистальтическим сокращениям. Находясь в эпидидимисе, сперматозоиды наконец приобретают способность передвигаться самостоятельно, что делает их полноценными и готовыми к оплодотворению.

Однако транспортировка зрелых сперматозоидов по оставшейся части мужского репродуктивного аппарата к цели – по пути к яйцеклетке, осуществляется благодаря сокращениям(перистальтике) мышечного каркаса, а не за счёт собственной способности двигаться. Эта способность им необходима при нахождении непосредственно внутри репродуктивной системы женщины – во влагалище, шейке матки, полости матки, маточной трубе.

На всех стадиях дифференцировки сперматогенные клетки тесно контактируют с клетками Сертоли, которые, обеспечивают структурную и метаболическую поддержку развивающимся сперматозоидам. Каждая клетка Сертоли простирается от своего основания на базальной мембране до окончания – верхушки, выходящей в просвет семенного канальца, хотя цитоплазматические нюансы процесса трудно различить на микроскопическом уровне.

Так через сколько времени возникают сперматозоиды, прошедшие все стадии развития? Если придерживаться новейших исследований в этой области, то учёные настаивают на том, что весь процесс созревания занимает около 2 месяцев.

Предлагаю посмотреть небольшое видео (02:19) врача уролога-андролога Черепанова Д. А.

Вот мы и разобрались с вопросом о том как, где и насколько долго созревают сперматозоиды. Надеюсь, что статья была полезной и интересной. Тема очень обширная. Поэтому мы с вами ещё будем говорить об этих уникальных «головастиках». А пока прошу вас дать обратную связь — анонимно проголосовать и поставить звёзды рейтинга ниже за качество информации чтобы я поняла насколько хорошо раскрыта тема.

Спасибо!

Загрузка ...

 Загрузка …

Сперматогенез – рождение и созревание сперматозоидов

Созревание спермы происходит в несколько стадий. Каждая из них имеет свои характерные особенности. То, насколько корректно (нормально) протекает весь процесс, значительно влияет на здоровье будущих детей, а при определённых нарушениях даже может способствовать рождению детей с генетическими аномалиями (синдромом Дауна, синдромом Клайнфелтера и другими) или приводить к самопроизвольным прерываниям беременностей у женщин.

Схема сперматогенеза человека

Образование половых клеток в биологии называется гаметоцитогенезом. Мужская форма этого явления у людей называется сперматоцитогенезом. Он протекает в глубине семенных канальцев яичек мужчин как бы ступенчато.

Начало этого процесса у мальчиков происходит во время переходного периода при половом созревании. Затем сперматогенез протекает постоянно, до самой смерти. Хотя в пожилом возрасте количество спермы немного уменьшается.

Сперматоцитогенез на определённой стадии образует сперматоциты. Эти клетки имеют половинчатый состав генома – генетической информационной структуры – гаплоидный.

Начинается формирование этого материала из сперматогониома, который имеет диплоидный (двойной) набор хромосом – полный генетический материал. Путём митотического деления он образует пару диплоидных промежуточных клеток, которые называются первичнымисперматоцитами I порядка.

Мейотическоеделение (Мейоз I) первичного сперматоцита на два вторичных сперматоцитаплавно переходит в деление(Мейоз II) каждого вторичного сперматоцита. В результате возникает параравных гаплоидных сперматид. Из сперматид в ходе спермиогенеза возникают сперматозоиды, которые проходят развитие до зрелыхформ.

То есть, из первичного сперматоцита возникают 2 клетки, называемые вторичными сперматоцитами. Из них образуются 4 сперматозоида и 4 гаплоидные клетки.

В результате сперматогенеза продуцируются сперматозоиды. Они являются зрелыми мужскими гаметами. Их назначение – оплодотворение подобной им, но женской гаметы – ооцита (яйцеклетки).

Венцом зачатия становится зигота – одноклеточный организм, прототип будущего человека, получивший гаплоидный набор генов от отца, гаплоидный набор генов от матери, которые соединились в нормальный диплоидный набор здорового организма.

Генетический материал обоих родителей соединился и дал абсолютно уникальную комбинацию генов нового индивидуума в зиготе.

Из неё путём чётко определённого дифференцированного размножения клеток, образуется зародыш человека, развивающийся в эмбрион, который становится плодом и рождается полноценным человеческим младенцем. Если число хромосом в сперматозоиде или яйцеклетке будет неверным, может возникнуть хромосомное уродство и беременность прервётся, или родиться ребёнок с хромосомными болезнями.

Часто такие генетические дефекты бывают несовместимыми с жизнью. Некоторые из них дают возможность организму жить, но при этом у детей имеются свои особенности развития. Выраженность особенностей зависит от степени генетических аномалий. Поэтому очень важно правильное развитие человеческих гамет. Что часто зависит от ведения правильного образа жизни будущих родителей.

Курение, наркомания, алкоголизм, приём стероидов, нарушения гормонального баланса в организме, метаболические сдвиги часто имеют большое значение в повышении вероятности возникновения самопроизвольных прерываний беременности из-за нежизнеспособности эмбриона или плода, младенческой смертности при врожденных уродствах новорождённого, рождении больных или, в той или иной мере, особенных детей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector