Muži vedia byť rovnako zvedaví ako ženy. Niektorí z nich sa preto veľmi zaujímajú o stavbu vlastného tela a najmä o jeho najdôležitejšie orgány. Odvážni sa v tomto prípade stanú lekármi a zvyšok si jednoducho prečíta potrebnú literatúru. Zostávajú najdôležitejšie otázky: Kde sa tvoria spermie? Ako vyzerá? Koľko životov? A ako sa to pohybuje? Skúsme na ne odpovedať tak, aby im porozumel každý.
Definícia
Pred zodpovedaním otázky, kde sa tvorí spermia, musíte pochopiť, čo to je. Spermie sú pohlavné bunky zvierat a ľudí. Spravidla sa tieto bunky dokážu aktívne pohybovať, čo je nevyhnutné na to, aby sa dostali k vajíčku a oplodnili ho.
V porovnaní so ženskou pohlavnou bunkou sú spermie malé, svižné a veľké množstvo ich v tele dozrieva súčasne (na rozdiel od vajíčka, ktoré jediné je korunou tridsaťdňovej práce ženský endokrinný systém).
Štruktúra tejto pohlavnej bunky naznačuje, že ju mali všetky zvieratá a hubyspoločným predkom je jednobunkový organizmus. Tradične sa akékoľvek samčie reprodukčné bunky, dokonca aj v rastlinách, nazývajú spermie, hoci definícia „spermie“sa vzťahuje aj na ne, ako aj na anterozoidy.
Spermie u zvierat
Aj keď sa to môže zdať zvláštne, ale zvieratá sa v štruktúre a funkcii zárodočných buniek od ľudí príliš nelíšia. Kde sa tvoria spermie? ako vyzerajú? Sú nejaké zásadné zmeny?
Normálna zvieracia spermia má hlavu, strednú časť a chvost (alebo bičík). V hlave sa tradične nachádza jadro, v ktorom je polovičná sada chromozómov. Okrem genetickej informácie obsahuje hlavička enzýmy na zavedenie do vajíčka a centriolu. V strednej časti je to aj krk, je tam veľká mitochondria, ktorá bičíku dodáva energiu a udržuje jeho pohyb.
Výnimkou z vyššie uvedenej vzorky sú niektoré druhy akváriových rýb, ktorých spermie majú dva bičíky. To platí aj pre kôrovce (môžu mať tri alebo viac „chvostov“v zárodočných bunkách). Ale evolúcia urazila škrkavky mobilnými bunkami - v celom jej tele nie je jediný cilium alebo bičík. Zárodočné bunky týchto živočíchov majú plastickú bunkovú stenu, ktorá im umožňuje pohyb pomocou pseudopodov. Mloky majú na spermiách plutvu. Ale variácie nie sú len v chvostoch, ale aj v hlavách. Ak sú u ľudí elipsoidné, potom sa myši a potkany môžu pochváliť háčikovitým tvarom.
Veľkosť zárodočných buniek u mužov je extrémne malá – od desiatok do stoviek mikrometrov. Táto variácia nemá nič spoločné s veľkosťou dospelého človeka.
Otvárajúce sa spermie
Skôr ako sa vedci zamysleli nad otázkou „Kde sa tvoria spermie?“, netušili, že na rozmnožovaní ľudí a zvierat sa podieľajú špeciálne bunky. A vo všeobecnosti mali veľmi vzdialenú predstavu o štruktúre živých tkanív.
Revolúcia vo vede nastala v polovici 17. storočia, keď Holanďan Antoine Leeuwenhoek vynašiel mikroskop a začal v ňom skúmať rôzne predmety: peľ, listy a okvetné lístky rastlín, ľudskú a zvieraciu kožu a oveľa viac. V roku 1677 prišlo na zárodočné bunky. Opísal vajíčko a spermie, ktoré nazval „semenné zviera“.
Ako každý vedec, aj Leeuwenhoek najprv urobil všetky experimenty na sebe, takže najskôr boli opísané ľudské spermie a až potom ostatné zvieratá. Myšlienka, že tieto „zvieratá“sa podieľajú na počatí, Antoine rýchlo napadla, čo nezabudol oznámiť Britskej vedeckej spoločnosti.
Táto hypotéza však bola zamietnutá a ďalších sto rokov boli spermie považované za parazity v mužskom tele, ktoré nemali nič spoločné s oplodnením. Až na začiatku devätnásteho storočia Talian Spallanzani dokázal pravdivosť tejto teórie.
Building
Ak neberiete do úvahy dĺžku bičíka, potom je spermia najmenšou bunkou v ľudskom tele, približne55 mikrometrov. Takáto malá veľkosť mu umožňuje rýchlo sa presunúť do dutiny maternice a dosiahnuť vajíčko.
Aby boli ešte menšie, v procese tvorby spermií prechádzajú sériou premien:
- jadro sa stáva hustejším v dôsledku kondenzácie genetického materiálu;
- cytoplazma sa oddelí na samostatnú „cytoplazmatickú kvapku“;- zostávajú len tie organely, ktoré sú pre bunku životne dôležité.
-
Hlavička spermie má tvar elipsy, laterálne sploštenej. Niekedy môže byť na jednej strane vydutá a vtedy môžeme hovoriť o lyžičkovom tvare. V hlave sú:
- jadro s haploidnou sadou chromozómov. Je to potrebné, aby po splynutí dvoch zárodočných buniek bolo celkové množstvo genetickej informácie rovnaké ako v somatických bunkách, inak plod neprežije alebo bude mať deformácie. V dôsledku silného „stlačenia“chromatínu je v neaktívnom stave a nedokáže syntetizovať RNA.
- Akrozóm je evolučne modifikovaný Golgiho aparát, je potrebný na to, aby sa hlavička spermie dostala do vajíčka.- centrozóm – organela, ktorá podporuje „kostru bunky“a zabezpečuje pohyb chvosta.
- Stred alebo krk je zúženie medzi hlavou a chvostom. Sú v nej umiestnené mitochondrie, ktoré generujú energiu pre pohyby bičíka.
- Chvost alebo bičík je tenká pohyblivá časť spermie. Vykonáva rotačné translačné pohyby, ktoré bunke umožňujú dosiahnuť cieľ.
Funkcia
Spôsob a miesto vzniku spermií úzko súvisí s ich funkciami. A najdôležitejším z nich je prienik do vajíčka a oplodnenie. Na vykonávanie tejto funkcie príroda poskytla spermiám mobilitu, hmotnosť a chemickú „atraktívnosť“.
Ženské a mužské organizmy sú navrhnuté tak, aby reprodukovali svoj vlastný druh, takže sú kompatibilné fyzicky, chemicky a geneticky. Ak sa muž stará o svoje zdravie, nemá zlé návyky, má za sebou všetky očkovania včas (najmä proti mumpsu), tak jeho zárodočné bunky budú kedykoľvek pripravené plniť svoju funkciu.
Pohyb
Tvorba spermií u mužov je spojená okrem iného aj s tvorbou bičíka, ktorý pomáha bunke pohybovať sa. V procese pohybu sa zárodočná bunka otáča okolo svojej osi rýchlosťou 0,1 milimetra za sekundu. To je viac ako tridsať centimetrov za hodinu. Potrebujú prekonať vzdialenosť viac ako 20 cm. Niekde za pár hodín po pohlavnom styku sa spermie dostanú do vajíčkovodov a (ak je tam vajíčko) dôjde k oplodneniu.
Vo vnútri mužského tela sa spermie prakticky nepohybujú, nie sú aktívne a pasívne sa pohybujú pozdĺž semenných kanálikov spolu so semennou tekutinou v dôsledku perist altických kontrakcií kanálikov a pohybu mihalníc.
Životnosť spermií
Vedci sa spolu s fyziológmi snažili prísť na otázku kdetvoria sa spermie a prečo sa pravidelne aktualizujú? Ukázalo sa, že celý proces dozrievania zárodočných buniek trvá viac ako dva mesiace, no získava sa ich veľké množstvo. Vďaka tomu muži nemajú nedostatok genetického materiálu.
Životaschopnosť spermií trvá iba mesiac, pričom potrebujú správne podmienky:
- teplota nie je vyššia ako 32 stupňov Celzia;- absencia zápalových ochorení.
A mimo mužského tela si bunky zachovávajú svoju pohyblivosť až jeden deň. Vo vnútri maternice sa tento čas môže predĺžiť až na tri dni.
Čo je spermatogenéza?
Spermatogenéza je tvorba spermií, ku ktorej dochádza za bdelej regulácie endokrinného systému tela.
Všetko to začína progenitorovými bunkami, ktoré po niekoľkých deleniach nadobúdajú vzhľad dospelej spermie. V závislosti od typu zvieraťa sa proces dozrievania spermií môže líšiť. Napríklad u strunatcov sa v embryonálnom období ukladajú špeciálne bunky, ktoré migrujú do základov pohlavných žliaz a vytvárajú zásobu buniek, z ktorých sa neskôr stanú spermie.
Spermatogenéza u ľudí
Spôsob tvorby spermií u ľudí sa nelíši od spôsobu tvorby iných stavovcov. Proces začína v čase puberty (od 12 rokov) a pokračuje takmer do 80 rokov.
Podľa jedného zdroja cyklus zreniaspermie trvajú 64 dní, podľa iných - až 75 dní. Ale zmena tubulárneho epitelu (ktorý je substrátom pre zárodočné bunky) nastáva aspoň raz za 16 dní.
Celý proces prebieha v stočených semenných tubuloch semenníka. Na bazálnej membráne tubulov sú spermatogónie, ako aj spermatocyty prvého a druhého rádu, ktoré sa potom diferencujú na zrelú bunku. Najprv progenitorové bunky prejdú niekoľkými cyklami delenia mitózou a keď sa ich nazbiera dostatočný počet, prejdú do meiózy. V dôsledku tohto posledného delenia sa vytvoria dva dcérske spermatocyty a potom ďalšie dve spermatidy. Každá z týchto buniek má polovičný počet chromozómov a môže oplodniť vajíčko.
