Первая стадия
Во время полового акта мужчина обычно извергает около 200-400 миллионов сперматозоидов. Миллионы из них почти мгновенно проходят через влагалище, но многие уничтожаются его кислой средой. Только несколько сотен тысяч успевают добраться до матки. Под воздействием сильных сокращений матки сперматозоиды рассеиваются по всей ее полости, но еще тысячи из них уничтожаются специальными типами лейкоцитов, обычно присутствующих там. В конечном счете нескольким сотням тысяч, а чаще только нескольким сотням сперматозоидов удается добраться до фаллопиевых труб, чтобы встретиться с яйцеклеткой, движущейся к матке.
Кападитадия
Для того чтобы пройти сложный путь к яйцеклетке, сперматозоид оборудован мощным хвостиком. Этот путь может длиться более 10 часов. В течение этого времени сперматозоиды подвергаются так называемому процессу капацитации, подготавливающему его к оплодотворению яйцеклетки.
Механизм капацитации недостаточно изучен. Предположительно он состоит в том, что поверхность сперматозоидов обрабатывается специальными химическими веществами, производимыми маточной тканью. Этот процесс ослабляет внешнее защитное покрытие, или мембрану, которая покрывает головку каждого сперматозоида. Мембраны должны истончиться настолько, чтобы обнажить внутренний слой (акросому). Пока внешний слой не будет удален, сперматозоид будет неспособен оплодотворить яйцеклетку.
В яйцеклетке
Достигнув яйцеклетки, сперматозоиды должны подобраться к ней вплотную. На этой стадии яйцеклетка окружена лучистым венцом (corona radiata) — слоем фолликулярных клеток и студенистым материалом яичников. Сперматозоиды должны проникнуть через этот венец. Для этого сперматозоиды производят фермент, который растворяет материал, окружающий яйцеклетку. Проникнув через венец, сперматозоиды стремятся прорваться через zona pellucida — прозрачную оболочку яйцеклетки.
Контакт с яйцеклеткой
Первый сперматозоид, который прорывается внутрь прозрачной оболочки, вступает в контакт с самой яйцеклеткой (ооцитом). Когда это происходит, доступ всем остальным сперматозоидам к яйцеклетке должен быть закрыт. Для предотвращения их проникновения в прозрачной оболочке происходит особая реакция. В момент, когда успешный сперматозоид достигает ооцита, гранулы в яйцеклетке выделяют определенные вещества в пространство ниже прозрачной оболочки, в результате чего защитный слой утолщается. Все конкурирующие сперматозоиды, еще находившиеся в контакте с прозрачной оболочкой, отпадают.
Прорыв нескольких сперматозоидов в одну яйцеклетку возможен у некоторых животных, но для людей это ненормально. Для успешного человеческого оплодотворения только единственному сперматозоиду позволено проникнуть в яйцеклетку.
Когда может произойти оплодотворение?
Сперматозоиды наиболее способны к оплодотворению в течение 12-48 часов после эякуляции. После этого их жизнеспособность падает, но может сохраняться до 72 часов. Яйцеклетка может быть оплодотворена в течение 12-24 часов после овуляции. Значит, половой акт должен произойти не раньше, чем за 72 часа до овуляции, и не позже, чем через 24 часа после нее.
Вхождение в яйцеклетку
1. Это человеческий сперматозоид на ранней стадии процесса оплодотворения. Он начинает проникать через лучистый венец, слой защитных клеток, окружающих женскую яйцеклетку (ооцит). Многие другие конкурирующие сперматозоиды будут также атаковать лучистый венец, и многим удастся прорваться.
2. На следующей стадии пути к яйцеклетке большинство сперматозоидов находится в пространстве между лучистым венцом и прозрачной оболочкой. Сперматозоиды атакуют толстую мембрану прозрачной оболочки, пытаясь прорваться через этот барьер к внешней оболочке яйцеклетки. Только одному сперматозоиду удается это.
3. Пройдя через прозрачную оболочку, один единственный сперматозоид проникает в ооцит. Это инициирует быстрое химическое изменение в яйцеклетке: утолщаются мембраны, окружающие ооцит, и сперматозоиды-конкуренты не допускаются. Те, что еще прикреплены к прозрачной оболочке, отпадают и умирают.
4. Успешный сперматозоид уже полностью проник в ооцит. Его хвостик отпадает, и стрелообразная головка, содержащая 23 мужских хромосомы, притягивается к ядру яйцеклетки, где будет в конечном счете объединена с женским генетическим материалом. Когда это случается, зарождается новая жизнь.
Момент оплодотворения
Вскоре после проникновения через внутреннюю мембрану яйцеклетки сперматозоид теряет свой хвостик. В то же время головка увеличивается и движется к центру яйцеклетки. Ядра, содержащие генетический материал (хромосомы) сперматозоида и яйцеклетки, встречаются примерно в центре яйцеклетки и объединяются. Моментом оплодотворения считается момент, когда материнский и отцовский генетический материал объединяется, чтобы образовать зиготу — клетку, которая содержит весь генетический материал для нового человека. Весь процесс с момента достижения яйцеклетки сперматозоидом до момента объединения их ядер занимает приблизительно 30 минут.
Это недавно оплодотворенная яйцеклетка. Внутри нее происходит объединение генетических материалов. 23 хромосомы от мужчины и 23 хромосомы от женщины спариваются и составляют полные 46 хромосом, которые находятся в каждой человеческой клетке.
Тело человека. Снаружи и внутри. №1 2008