В чем суть оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, особенности и время слияния

Успешное слияние сперматозоида и яйцеклетки возможно только в момент овуляции у женщины. Овуляция — физиологический процесс женского организма, когда созревшая и готовая к оплодотворению яйцеклетка выходит из одного из яичников в полость маточной трубы. Для того чтобы подробнее рассмотреть этот процесс, проследим путь сперматозоида к яйцеклетке и каким образом происходит его проникновение через защитные слои, а также само развитие процесса оплодотворения.

спемотазоиды и яйцеклетка

Все особенности пути

Как сперматозоид попадает в матку и за какое время добирается до яйцеклетки?

Половые клетки у человека мужского пола вырабатываются постоянно с момента полового созревания и до глубокой старости. У женщин дело обстоит гораздо сложнее. Развитие яйцеклетки, способной к продолжению рода, происходит периодически — 1 раз в 28 дней (при нормальном менструальном цикле). Таким образом, способность к зачатию у женщины появляется только 1 раз в месяц в течение 1-2 дней. Мужчина же не теряет этой способности в течение всего репродуктивного возраста, и способность зачатия у каждого человека зависит только от качества вырабатываемой семенной жидкости.

Оплодотворение происходит в том случае, если слияние яйцеклетки и сперматозоида прошло успешно. Для этого необходимо соблюдение следующих условий:

  • В женском организме происходит овуляция.
  • Сперматозоиды обладают всеми необходимыми физиологическими параметрами.

После эякуляции у человека в женский организм попадают десятки миллионов сперматозоидов. Добраться до яйцеклетки и проникнуть в нее сможет только один — самый быстрый и жизнеспособный. Сперматозоиды способны к оплодотворению гораздо дольше, чем женские гаметы. Поэтому если половой акт произошел за один или два дня до начала овуляции, возможность оплодотворения достаточно высока. В этом случае сперматозоиды в матке успевают добираться до места оплодотворения раньше яйцеклетки, и тогда шансы на успешное их слияние возрастают.

матка

При сокращениях матки семенная жидкость попадает в ее полость, однако на пути в матку часть сперматозоидов погибает из-за кислотности влагалищной среды или слизистой пробки в области шейки матки. Часть сперматозоидов не доходят до матки и погибают по причине низкой способности к выживанию. Остальные, наиболее активные мужские половые клетки продвигаются в сторону яйцеклетки со скоростью примерно 2 мм в минуту. Таким образом, достаточно легко определить, сколько времени пройдет до того, как сперматозоид попадет в яйцеклетку. В среднем этот период оценивают в 4-6 часов. Срок жизнедеятельности яйцеклеток, в течение которого они могут оплодотвориться, может доходить до 48 часов. Далее клетки разрушаются, и образование новых происходит только в следующем менструальном цикле — через 1 месяц.

Процесс оплодотворения

Оплодотворение яйцеклетки — процесс достаточно сложный. В женских половых путях сперматозоиды движутся хаотично, без определенной траектории. При случайном столкновении с яйцеклеткой, под воздействием определенных ферментов, происходит слияние гамет. Эти вещества вырабатываются оболочкой женских половых клеток, и благодаря им происходит активация сперматозоидов. На головке каждой мужской половой клетки находится акросомная капсула, вырабатывающая активные вещества, способные разрушить защитный слой яйцеклетки. После того как оболочка частично разрушена, вглубь яйцеклетки проникает акросомная нить, прочно соединяя две гаметы друг с другом. Яйцеклетка и сперматозоид, прикрепившись друг к другу, готовы к оплодотворению.

Полное содержимое головки спермия впитывается в яйцеклетку вместе с ядром и оплодотворяет ее. Оболочка становится более уязвимой, все физиологические процессы, протекавшие в самой клетке, меняются. Она начинает активно питаться, накапливая полезные вещества для дальнейшего развития эмбриона.

хромосома

Если рассматривать два процесса формирования половых клеток — сперматогенез и овогенез, — то можно увидеть, что каждая половая клетка человека обладает половинным набором хромосом. При слиянии клеток количество хромосом удваивается, происходит формирование новой клетки, в которой через некоторое время образуется эмбрион с совершенно новым набором ДНК. Пол человека определяется тем, какой тип сперматозоида добрался до яйцеклетки. Всего существует два типа с определенным набором хромосом, в том числе X или Y. Если в оплодотворении участвовала мужская половая клетка, содержащая Y-хромосому, тогда пол эмбриона — мужской. Никакие народные методы и приметы не способны определить это с точностью, так же как и невозможно запланировать пол при зачатии.

Как правило, когда яйцеклетка и сперматозоид соединяются, результатом оплодотворения является возникновение новой жизни — развитие эмбриона человека. Обычно формируется один эмбрион, но бывают случаи, когда происходит одновременное возникновение двух или трех зародышей. Это может проходить в том случае, когда сперматозоиды, проникая через оболочку яйцеклетки, оплодотворяют два или более ядра, если клетка многоядерная. Одним из проявлений этого процесса является развитие близнецов, очень похожих друг на друга и защищенных одной околоплодной оболочкой. При этом пол эмбрионов в большинстве случаев совпадает.

В некоторых случаях в женском организме происходит созревание сразу нескольких гамет, способных к оплодотворению. Сперматозоиды, слившись с яйцеклеткой, способствуют формированию двух и более плодов. При этом их развитие происходит в разных плодных оболочках, эмбрионы не похожи друг на друга и могут иметь различный пол.

оплодотворение в пробирке

В последнее время все большую популярность приобретает искусственное оплодотворение. Презентация этого способа впервые была проведена в 1977 году Великобритании. Десятью годами позже технология была применена в Советском Союзе и до сих пор успешно проводится в России. ЭКО — эффективный способ решения проблем с бесплодием. Процесс слияния происходит вне полости матки и включает следующие этапы:

  1. Обследование партнеров.
  2. Получение яйцеклеток, способных к оплодотворению.
  3. Получение семенной жидкости (сперматозоидов).
  4. Выбор материала для оплодотворения.
  5. Оплодотворение яйцеклетки (слияние гамет).
  6. Культивация эмбриона.
  7. Подсадка эмбрионов в матку.

Показания к проведению такой процедуры различны: эндометриоз, непроходимость труб, нарушение овуляции, бесплодие по невыясненным причинам. Идти на консультацию по ЭКО специалисты рекомендуют и в случае, если зачатие у пары не происходит естественным способом более 1 года.

При искусственном оплодотворении в полость матки, как правило, помещают две или три яйцеклетки. Не все эмбрионы приживаются в организме. Но бывает и так, что результатом ЭКО становятся двойни и тройни. В любом случае, искусственное оплодотворение не дает стопроцентной гарантии зачатия и успешных родов.

Прикрепление эмбриона

После успешного оплодотворения яйцеклетка начинает движение по фаллопиевым трубам и в течение нескольких дней достигает полости матки. На скорость ее движения влияет множество факторов, в том числе длина самих труб. Проникая в матку, эмбрион прикрепляется к одной из ее стенок. Какое время по продолжительности занимает прикрепление яйцеклетки, зависит от состояния поверхности стенок и их готовности к слиянию. Обычно длительность этого процесса составляет не более трех дней. Говорить же об эмбриональном развитии можно лишь на восьмой день с момента оплодотворения. Самые важные для плода физиологические процессы происходят в первые 12 часов жизни.

В случае если оплодотворенная клетка не смогла пройти в полость матки, то возникает серьезная патология развития — внематочная беременность. В этом случае о дальнейшем развитии эмбриона речи не идет, так как женщине необходимо срочное оперативное вмешательство. В ином случае может последовать разрыв фаллопиевой трубы, что в случае несвоевременного оказания медицинской помощи приводит к летальному исходу.

Место прикрепления имеет важное значение для дальнейшего роста и развития малыша. Если прикрепление произошло слишком низко и развивающаяся плацента перекрывает маточный зев, такая патология называется низкой плацентарностью. Это не окончательный диагноз. В период формирования плода плацента мигрирует в полости матки и к середине или к концу срока беременности поднимается у 90% беременных.