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.

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.

Функции сперматозоида – это оплодотворение женской половой клетки для достижения долгожданной беременности. Чтобы понять, как происходит слияние гамет, нужно знать какое строение сперматозоида. Живчик несёт в себе генетическую информацию, которая передаётся будущему ребёнку.

Сегодня мы расскажем, сколько содержится клеток в общем объёме эякуляте. Какой состав, строение яйцеклетки и сперматозоида, чтобы понять, насколько они важны для организма женщины и мужчины.

Особенности строения сперматозоида

Из чего состоит и как выглядит живчик, можно рассмотрев его под микроскопом. Для этого нужно сдать спермограмму. Из исследования лаборант может понять состав эякулята, сколько гамет содержится в 1 мл, какие дефекты имеются в морфологии и структуре.

Строение:

Основной частью живчика является голова. В ней содержится ядро с набором хромосом в количестве 23 пары.

Из них 22 – маленькие по величине и 1 большая, которая и отвечает за будущий пол ребёнка. Х – девочка, Y – мальчик. Размеры головки составляют до 5 мкм.

Акросома (органоид). Содержит большое количество специальных ферментов, которые выбрасывает живчик во время приближения к женской клетке, и имеет размеры ядра.

Именно благодаря акросоме растворяется оболочка яйцеклетки, и спермий беспрепятственно проникает в цитоплазму.

Шейка. С помощью её происходит поворот и небольшой наклон головки. Средняя часть (тело) живчика. Осуществляется движение и прямолинейная траектория сперматозоида к цели. Размеры её 4,5 мкм.

Хвост. Содержит нервные окончания и мышечные фибриллы, которые помогают живчику набирать необходимую скорость при движении. Длина его равна 45 мкм.

Параметры мужской клетки можно рассмотреть лишь под микроскопом, но именно благодаря ей зарождается новая жизнь.

Определение размера сперматозоида происходит исследовательским путём под микроскопом лаборанта, и имеет такие параметры:

• Длина – 54-55 мкм;
• Ширина – 3,2-3,5 мкм;
• Высота – 2,2-2,5 мкм.

Характеристика функции живчика

Из анатомии, строение клетки подразумевает и то, что в 1 мл эякулята содержится до 120 млн. мужских гамет, а в 5 мл – до 600 млн. Когда они при выбросе семени попадают в кислотную среду влагалища, большая их часть «отсеивается» и остаются самые сильные и подвижные.

Преодолевая сложный путь к матке, добирается лишь сотня головастиков, но проникает всего один. Перед тем, как это сделать, он выделяет специальное вещество, которое разрушает стенку яйцеклетки, после чего свободно входит.

Спермий проникает головкой, хвост при этом остаётся снаружи, растворяясь через время, закрывая место вторжения для «конкурентов». Таким образом, шансов у других живчиков не остаётся.

Следующий этап — это слияние женской и мужской клеток, образовывая одну, она несёт в себе половые принадлежности будущего малыша. Сперматозоид, объединившись с ооцитом, в котором находятся женские гены, делится с ней своими.

Слившись, образуется отдельная элементарная структурная единица, которая содержит общее количество мужских и женских клеток – 46 хромосом.

Цикл сперматозоида

Можно сделать вывод. Если у женщины не произошла овуляция во время семяизвержения во влагалище, добравшись до матки сперматозоиды, могут «подождать» когда наступит нужный момент на протяжении целой недели. И только потом погибнуть, если овуляция задержалась.

Строение и состав яйцеклетки

Женскую клетку, как и сперматозоид можно рассмотреть под микроскопом, но она имеет внушительнее размеры, чем живчик и величина её составляет до 170 мкм. Женская половая клетка имеет шарообразный вид, она неподвижна, обладает большим количеством питательных веществ.

Они, в свою очередь, влияют на процесс синтеза белка. Дейтоплазма или желток, обеспечивает плод всеми элементами, которые необходимы в период его развития.

Снабжена яйцеклетка защитным слоем и покрыта лучистым венцом (corona radiata). Фолликулы, окружающие её, растут и размножаются по мере развития и на протяжении жизненного цикла, выделяя специальную жидкость.

Накапливаются и снабжают женскую гамету всеми необходимыми веществами. Оболочка выполняет несколько функций – защищает от потока спермиев внутрь и питает яйцеклетку.

Правильный процесс созревания половых клеток, даёт шанс на здоровое зачатие ребёнка. Поэтому нужно знать не только строение, состав и функции в организме этих важных клеток, но и вести здоровый образ жизни.

Вредные привычки, алкоголизм, наркомания и неправильное питание нарушает структуры гамет. Подписывайтесь на наш сайт. Будьте здоровы!

19. Сперма. Свойства сперматозоидов

Спе́рма (семя, эякулят - жидкость (мутная, вязкая, опалесцирующая, светло-серого цвета), выделяемая приэякуляции (семяизвержении) самцами животных, Сперма – смесь спермиев (половых клеток самца) и плазмы (сыворотки).

Половые клетки самцов – это жгутиковые клетки, имеющие своеобразную бичевидную форму, с последовательным размещением основных органелл, что позволяет выделить в каждой из них головку, шейку, тело (связующий отдел) и хвостик.

Головка сперматозоида является самой существенной и объемной его частью. У животных с внешним оплодотворением она симметрична, имеет правильную форму (например, у щук – шаровидная). У животных с внутренним оплодотворением форма головки асимметричная, что обеспечивает вращение спермия вокруг продольной оси и прямолинейное поступательное его движение. Так, у сперматозоидов петуха она пиявкообразная, у самца полевой мыши – серповидная, а у представителей сельскохозяйственных млекопитающих головка имеет грушевидную форму, но с уплощенной поверхностью одного края, что в целом придает ей вид ковша.

Многие неблагоприятные воздействия, например, кислая среда при воспалительных процессах в половых путях самки, могут вызвать набухание головки, что приводит к утере способности сперматозоидов к вращению, а следовательно, и к прекращению поступательного прямолинейного движения.

Большая часть головки у сперматозоидов занята ядром, а самая передняя образует головной чехлик с акросомой (acros – верхний, крайний, soma – тело). В акросоме видоизмененный пластинчатой комплекс накапливает ферменты (гиалуронидаза, протеазы), с помощью которых сперматозоиды проходят через вторичные оболочки яйцеклеток к оволемме, чтобы обеспечить оплодотворение. При этом разрушаются межклеточные связи, формируемые гиалуроновой кислотой в лучистом венце, а также гликопротеиды основного вещества прозрачной оболочки.

Позади ядра, в шейке клетки, расположены одна за другой две центриоли центросомы – проксимальная и дистальная. Проксимальная центриоль лежит в цитоплазме свободно, при оплодотворении она вносится в яйцеклетку для образования клеточного центра зиготы. Дистальная связана с осевой нитью, представляющей собой специальную органеллу сперматозоида – сократительный аппарат, которая вырастает из этой центриоли на стадии его формирования.

Состоит осевая нить, как и любая ресничка или жгутик, из 9 периферических дублетов тубулиновых микротрубочек, соединенных короткими динеиновыми мостиками (ручками), и центрального, микротрубочки которого связываются длинными радиальными нитями с определенными периферическими дублетами, что формирует только одну плоскость сокращения самой осевой нити. Это, в свою очередь, обеспечивает биение хвостика тоже в одной только плоскости.

В области тела сперматозоида вокруг осевой нити выстраиваются в виде спирально закрученной цепочки митохондрии (спиральная нить), богатые АТФ. Здесь же скапливаются значительные запасы гликогена. Таким образом формируется энергетический центр половой клетки самца.

В области хвостика цитоплазма быстро убывает, так что в его конечной части осевая нить одета только плазмолеммой.

Величина мужских гамет у представителей разных классов и видов животных колеблется в широких пределах.

Учитывая то обстоятельство, что для организма самки сперматозоиды выступают в роли генетически чужеродных клеток, они подвергаются массированной атаке со стороны ее защитных клеточных и гуморальных факторов, а поэтому вынуждены еще в канале придатка семенника приобретать дополнительную липопротеиновую оболочку за счет секретов эпителиоцитов для маскировки своих антигенов. Здесь же в плазмолемме сперматозоидов создается устойчивый отрицательный ионный потенциал, что обеспечивает их взаимное отталкивание и свободное продвижение вперед против слабого встречного тока жидкости (реотаксис), образующейся за счет усиления секреторной активности генитальных желез самки в эстральную фазу полового цикла.

Скорость движения сперматозоидов составляет 2-5 мм в минуту. Такая скорость позволяет им в течение 6-9 часов достигать передней трети яйцеводов, где и осуществляется оплодотворение.

Для успешности оплодотворения необходимо, чтобы до яйцеклетки дошло, как минимум, несколько десятков тысяч мужских гамет. В пути их большая часть погибает. Поэтому природа проявляет в основном вопросе продолжения жизни необычайную щедрость при общей своей рациональности и скупости. При естественном осеменении во влагалище (коровы, овцы, козы) или в матку (кобылы, свиньи) вводится огромнейшее количество сперматозоидов. Их в одном эякуляте спермы насчитывается:

Мужчины – 300-500 млн., хряк – 40-50 млрд.,

бык – 4-14 млрд., баран – 2-4 млрд.,

жеребец – 3-15 млрд., петух – 0,3-0,4 млрд.

Губительный эффект на сперматозоиды оказывают высокая температура, ультрафиолетовое облучение, кислая среда, соли тяжелых металлов. Неблагоприятное влияние проявляется при воздействии радиационного излучения, алкоголя, никотина, наркотических веществ, антибиотиков и других сильнодействующих лекарственных препаратов. Влияние всех перечисленных факторов надо учитывать при организации процессов воспроизводства, равно как и сроки переживаемости сперматозоидов в половых путях самок:

Крольчих – 8-12 часов, кур – 30-40 дней,

коров – 25-30 часов, женщин – 5-8 дней. овец – 30-36 часов.

Строение сперматозоида: 1 - «головка»; 2 - «шейка»; 3 - средняя часть; 4 - жгутик; 5 - акросома; 6 - ядро; 7 - центриоли; 8 - митохондрии.

Сперматозоид млекопитающих имеет форму длинной нити. Длина сперматозоида человека 50–60 мкм. В строении сперматозоида можно выделить «головку», «шейку», промежуточный отдел и хвостик. В головке находится ядро и акросома. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом. Акросома - мембранный органоид, содержащий ферменты, используемые для растворения оболочек яйцеклетки. В шейке расположены две центриоли, в промежуточном отделе - митохондрии. Хвостик представлен одним, у некоторых видов - двумя и более жгутиками. Жгутик является органоидом движения и сходен по строению со жгутиками и ресничками простейших. Для движения жгутиков используется энергия макроэргических связей АТФ, синтез АТФ происходит в митохондриях.

Сперматозоид открыт в 1677 году А. Левенгуком.

Именно ядро несет в себе генетический отцовский материал. Головка, в которой располагается ядро, спереди оснащена акросомой, которая помогает сперматозоиду проникнуть в женскую половую клетку. Шейка и тело сперматозоида состоит из митохондрий и спиральных нитей, которые обеспечивают активность движения мужской половой клетки.

Подвижность сперматозоида самая основная его качественная характеристика. Подвижность обеспечивает хвост сперматозоида за счет совершения однотипных ударов. Высокая подвижность сперматозоида может играть более значительную роль, чем их количество в семенной жидкости. Если в сперме подвижными являются приблизительно только сорок процентов сперматозоидов, то это говорит о патологии, в таком случае шансы на оплодотворение яйцеклетки значительно уменьшаются.

В настоящее время в медицине существует такой термин как астенозооспермия, что представляет собой уменьшение количества подвижных сперматозоидов и снижение их скорости движения в семенной жидкости. Причины, по которым у некоторых людей возникает данная патология, до сих пор полностью не известны. Часто это явление может быть спровоцировано наличием в сперме различных бактерий или инфекцией плазмы спермы. Не редко астенозооспермия является причиной бесплодия у мужчин или же врожденных патологий плода.

Иногда случается так, что в эякуляте возможно вообще отсутствие сперматозоидов, а вместо них наличие других клеток сперматогенеза, это явление носит название азооспермии. Чаще всего причинами этой патологии являются врожденные нарушения. Иногда азооспермия может так же стать последствием влияния на организм токсических сильных препаратов, таких как алкоголь, химические препараты, радиация.

Если же сперма характерна полной неподвижностью сперматозоидов, то это может говорить о таких патологиях как акиноспермия или некроспермия. Акиноспермия говорит о том, что в сперме присутствуют живые сперматозоиды, которые полностью неподвижны и не способны к оплодотворению яйцеклетки. Часто такое нарушение может быть вызвано различными заболеваниями половых желез. Некроспермия в свою очередь характеризуется наличием в сперме нежизнеспособных сперматозоидов. Некроспермию разделяют на обратимую и необратимую. В случае обратимой некроспермии или как ее еще называют ложной, жизнедеятельность сперматозоидов удается восстановить. Если же выявлена необратимая некроспермия, лечение произвести невозможно, причины ее возникновения до сих пор неизвестны.

Срок жизни сперматозоида при попадании его во влагалище обычно достигает 2- 2,5 часов. Если сперматозоид проник в шейку матки, то этот срок увеличивается до 48 часов. Каждый сперматозоид несет в себе Y- или X- хромосому, которые и определяют в последствии при оплодотворении яйцеклетки будущий пол ребенка. В основном женскую половую клетку может оплодотворить только один сперматозоид. При этом если в оплодотворении будет участвовать сперматозоид, который несет в себе Y- хромосому, то это определят пол ребенка как мужской, при наличии у сперматозоида X- хромосомы пол ребенка будет женским.

Сперматозоид - это мужская половая клетка (гамета). Он обладает способностью к движению, чем в известной мере обеспечивается возможность встречи разнополых гамет. Размеры сперматозоида микроскопические: длина этой клетки у человека составляет 50-70 мкм (самые крупные они у тритона - до 500 мкм). Все сперматозоиды несут отрицательный электрический заряд, что препятствует их склеиванию в сперме. Количество сперматозоидов, образующихся у особи мужского пола, всегда колоссально. Например, эякулят здорового мужчины содержит около 200 млн сперматозоидов (жеребец выделяет около 10 млрд сперматозоидов).

Строение сперматозоида

По морфологии сперматозоиды резко отличаются от всех других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Каждый сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика (рис.1). Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина. На переднем конце головки (на ее вершине) располагается акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи. Здесь происходит образование гиалуронидазы - фермента, который способен расщеплять мукополисахариды оболочек яйцеклетки, что делает возможным проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Большую часть энергии сперматозоид получает в виде фруктозы, которой очень богат эякулят. На границе головки и шейки располагается центриоль. На поперечном срезе жгутика видны 9 пар микротрубочек, еще 2 пары есть в центре. Жгутик является органоидом активного движения. В семенной жидкости мужская гамета развивает скорость, равную 5 см/ч (что применительно к ее размерам примерно в 1,5 раза быстрее, чем скорость пловца-олимпийца).

При электронной микроскопии сперматозоида обнаружено, что цитоплазма головки имеет не коллоидное, а жидкокристаллическое состояние. Этим достигается устойчивость сперматозоида к неблагоприятным условиям внешней среды (например, к кислой среде женских половых путей). Установлено, что сперматозоиды более устойчивы к воздействию ионизирующей радиации, чем незрелые яйцеклетки.

Сперматозоиды некоторых видов животных имеют акросомный аппарат, который выбрасывает длинную и тонкую нить для захвата яйцеклетки.

Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды человека способны к направленному движению по направлению к яйцеклетке (это называется положительным хемотаксисом).

При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка сперматозоида, несущая наследственный аппарат, а остальные части остаются снаружи.

Рис.1. Строение сперматозоида человека (электронно-микроскопическая схема) . 1- акросома; 2 - ядро; 3 - шейка; 4 - митохондрии; 5 - осевые нити.