Строение сперматозоида: функции и путь к яйцеклетке

Строение сперматозоида отчасти напоминает головастика, его функция – оплодотворение яйцеклетки. Мужская клетка (гамета) способна к самостоятельному передвижению, что обеспечивает встречу двух разнополых клеток.

Визуально сперматозоид невозможно различить в сперме невооруженным взглядом, его размеры микроскопические  (50-70 мкм). Он имеет отрицательный заряд, что дает возможность всем сперматозоидам не склеиваться друг с другом.

Мужская гамета в разрезе

Общая схема строения мужского «живчика» типична для половой клетки, но существенно разнится по строению с остальными клетками в организме. Строение сперматозоида таково, чтобы максимально быстро и точно доставить генетический материал в яйцеклетки женщины, преодолев при этом все препятствия в женских половых путях. «Живчик» имеет следующее строение: головка, шейка, тело и жгутик (хвостик).

Человеческий сперматозоид  имеет головку овальной формы, а на вершине – акросому, «пузырек» со специфическими ферментами, которые в нужный момент растворяют оболочку яйцеклетки, обеспечивая проникновение в нее сперматозоида. Под акросомой находится «святая святых» – ядро с генетическим материалом, половинный набор мужских хромосом. Средняя часть «головастика» – шейка – имеет волокнистую структуру, соединяется непосредственно с головкой и помогает, благодаря чрезмерной подвижности, совершать сперматозоиду колебательные движения, продвигаться по женским половым путям.

Несомненно, строение и главные функции сперматозоида уникальны, но его хвост – это отдельная и интересная структура. Он состоит из 2 центральных и 9 пар микротрубочек, расположенных на периферии.

Строение хвоста:

• Промежуточная часть. Толстая, имеет спиральный митохондриальный слой: именно в нем вырабатывается энергия, чтобы «проталкивать» сперматозоид вперед.
• Главная часть. Состоит из 20 микротрубочек, влагалища и наружного слоя плотных волокон.
• Концевая часть. Влагалищная оболочка и волокна здесь постепенно истончаются и сходят на нет, кончик сперматозоида покрыт клеточной мембраной.

Такие особенности строения мужской гаметы позволяют делать бичеобразные движения и быстро достигать яйцеклетки.

Путь к оплодотворению

Как же мужская гамета «узнает», куда двигаться? Установлено, что у сперматозоида есть свои особенности распознавания нахождения яйцеклетки. В оболочке «живчика» есть специальные рецепторы, которые чувствуют вещества, выделяемые яйцеклеткой (положительный хемотаксис). Также в структуре сперматозоида происходят биохимические изменения (акросомная реакция), именно в этот момент и в течение 2-3 часов от ее начала «живчики» сохраняют способность к оплодотворению. Спустя это время сперма становится «мертвой».

В момент эякуляции сперматозоиды смешиваются со спермальной плазмой, проникают в организм женщины, и «живчики» начинают активные движения, стремясь в маточные трубы, где, как правило, и происходит оплодотворение.

Когда происходит оплодотворение, в яйцеклетку проникает только главная часть сперматозоида, несущая генетический материал, а шейка и хвостик остаются снаружи как «ненужные», выполнившие свою часть функции.

Качество спермы

Именно от качества самой спермы и количественного ее состава зависит способность мужчины провести оплодотворение женщины. Для оценки эякулята проводят спермограмму.

Строение спермы у каждого мужчины свое: отличаются морфология, концентрация и число «живчиков», что зависит от множества факторов (нагрузок, питания, качества половой жизни и т. д.).

При длительном застое спермы в организме мужские гаметы теряют способность к оплодотворению: считается оптимальным, если мужчина живет половой жизнью раз в два дня. Именно тогда вырабатывается оптимальный состав спермы по количественным и качественным показателям. Однако если при соблюдении всех правил интимной жизни, правильном питании, отказе от вредных привычек пара не может завести детей, потребуется  провести обследование (сдать сперму на анализ).

Пол будущего ребенка

Сперматозоиды несут генетический материал, который «решает», будет у пары мальчик или девочка. Мужские гаметы с Х-хромосомой отвечают за рождение девочки, с Y-хромосомой – мальчика. Андроспермии («мальчики») более подвижные, но менее живучие, быстрее проникают в яйцеклетку в период овуляции. Гаметы с Х-хромосомой (гиноспермии) более живучие и часто оплодотворяют яйцеклетку в неовуляционный период.

Благодаря этому именно мужчины несут всю ответственность за рождение мальчика или девочки. Женщине необходимо лишь знать, когда у нее наступает период овуляции (для мальчика)или проходит (для девочки).

Развитие мужской гаметы происходит в течение 2,5 месяцев, таким образом зрелый спермий имеет свой «срок годности» – менее месяца. После этого они старятся и гибнут. Но внешние факторы также способны ослаблять спермий и влиять на срок его жизни, именно поэтому мужчине, который хочет здоровое потомство, нужно всегда соблюдать принципы здоровой жизни.