Сперматогенез: схема, стадии и стимуляция


Содержание статьи:

Сперматогенез — это важный репродуктивный процесс, без понимания которого невозможно установить причину бесплодия мужчины и подобрать требующееся лечение или прибегнуть к методам искусственного оплодотворения. Поговорим о нем подробно в это статье.

Что такое сперматогенез



Для современных супружеских пар проблема мужского бесплодия становится все более актуальной. По данным мировой статистики около половины всех мужчин страдает каким-либо заболеванием, которое влияет на фертильную функцию. Это значит, что каждый второй мужчина в мире теряет способность к зачатию временно или навсегда.

Показатели спермы зависят от сперматогенеза. Если супруги бесплодны, принято считать, что это связано с состоянием здоровья женщины. На самом же деле во многих случаях невозможность пары иметь детей связана именно с мужской инфертильностью. При этом довольно часто мужское бесплодие бывает временным явлением. Временная инфертильность обусловлена рядом безобидных факторов, которые воздействуют на процесс сперматогенеза. Самыми распространенными из них являются: физические перегрузки, нервное перенапряжение и повышение температуры. Подробнее о причинах мужского бесплодия читайте на нашем сайте.

Под сперматогенезом понимают формирование мужских половых клеток. Процесс этот происходит в яичках, а его продолжительность составляет примерно 75 суток. Образование сперматозоидов начинается под воздействием гормонов при половом созревании. Для полноценного сперматогенеза необходима температура примерно 34 градуса. Именно такая температура поддерживается в яичках, находящихся за пределами мужского тела.


Где находятся клетки сперматогенеза



Мужские яички покрывает белочная оболочка, внутрь от нее отходят перегородки, которые образуют дольки. Каждая из них содержит несколько семенных канальцев (от 1 до 4). Они представляют собой трубочки, внутри которых расположен сперматогенный эпителий. Именно здесь и идет процесс образования сперматозоидов.

«Основой» канальца является базальная мембрана, на которой сперматогенный эпителий расположен слоями. Каждый из них является поколением половых клеток. А между ними располагаются клетки Сертоли, выполняющие функцию поддержки. Они необходимы для жизнеобеспечения созревающих сперматозоидов – снабжения их кислородом и питанием в процессе развития. Также клетки Сертоли выполняют и другую функцию – производят белок, который переносит тестостерон.

Схема сперматогенеза



Схема сперматогенеза

В женском организме подобный процесс созревания половых клеток называется овогенез. Овогенез и сперматогенез тесно связаны. Сходство и отличие сперматогенеза от овогенеза вы можете посмотреть в таблице.

Схема сперматогенеза и овогенеза



Стадии сперматогенеза



В своем развитии половые клетки проходят 4 этапа: сначала происходит деление, после этого начинается рост, затем следует фаза созревания и завершается процесс формированием сперматозоидов. Расскажем о каждом четырех этапов более подробно:

Деление



Сперматогенез начинается с деления мелких клеток округлой формы, расположенных у базальной мембраны. Клетки эти называются «сперматогонии» и в сущности являются стволовыми клетками для сперматозоидов. Какое-то их число находится в процессе деления, «смещая» дочерние клетки в центр канальца. На этой стадии своего развития мужские клетки имеют 23 пары хромосом. Часть из них (возле базальной мембраны) делится. А остальные дифференцируются, становясь сперматоцитами 1-го порядка, которые по-прежнему имеют набор из 46 хромосом.

Рост



Сперматоциты 1-го порядка имеют большие размеры, чем их предшественники. В них начинаются активные обменные процессы, подготавливающие клетки к делению. Происходит синтез ферментов и белков, идет удвоение ДНК.

Стадии сперматогенеза

Созревание



На этом этапе два раза повторяется деление. Первое деление ведет к образованию сперматоцитов 2-го порядка. Хромосом у них все еще имеются 23 пары. В результате еще одного деления дочерним клеткам – сперматидам - достается лишь по одной хромосоме из пары. Этот процесс двойного деления известен под названием «мейоз». Из каждого сперматоцита 1-го порядка формируются четыре сперматиды. Половина таких клеток имеет Х хромосому, которая предопределяет женский пол будущего ребенка. Вторая половина имеет У хромосому, определяющую мужской генотип.

Развивающиеся мужские клетки продолжают поддерживаться клетками Сертоли, которые обеспечивают поступление всех необходимых питательных веществ. Кроме того, между ними существуют мостики из цитоплазмы. Только благодаря этому они могут полноценно формироваться (ведь 23 хромосомы недостаточно для полноценного существования клетки).

Формирование



На этом этапе из сперматид образуются сперматозоиды. Этот процесс имеет место в центре сперматогенного эпителия. У клеток отрастают жгутики, спускающиеся в просвет канальца. В эти жгутики перемещается большая часть митохондрий, которые являются для клеток «энергетическими станциями». Это необходимо для обеспечения энергией «хвостиков», за счет которых половые клетки осуществляют поступательные движения.

При этом комплекс Гольджи, обеспечивающий необходимое содержание ферментов, смещается в обратном направлении – к концу головки. Там происходит его уплотнение, и образуется акросома. В ней присутствуют вещества, способные растворять оболочку яйцеклетки, благодаря чему становится возможным ее оплодотворение. При отсутствии акросомы сперматозоиды не способны к зачатию.

Когда сперматозоиды полностью созревают, цитоплазматический мостик разрушается, и гаметы обретают автономность. Сформировавшиеся половые клетки перемещаются в семявыносящие пути. Там они соединяются с секретом простаты (благодаря которому поддерживается их активность), и в результате эякуляции выходят из организма.


Строение сперматозоида



В результате сперматогенеза образуются сперматозоиды.

Строение сперматозоида

В строении мужской половой клетки выделяют 5 элементов: концевая часть аксонемы, хвост, вставочная часть, шейка, головка. В длину сперматозоид достигает 55-60 мкм. А ширина его – 3 мкм.

Главный элемент головки – ядро. Хроматин плотный, высоко конденсированный, среди него могут выявляться мелкие вакуоли и каналы, представляющие собой дефекты конденсации. Конденсация осуществляется за счет замещения гистонов не-гистонными белками, которые содержат аргинин. Благодаря высокой плотности хроматин имеет повышенную сопротивляемость химическим и физическим факторам, в т.ч. ДНК-азе. Он не является активным, поскольку процессы транскрипции РНК и репликации ДНК в нем не происходят. Передняя поверхность оболочки ядра не имеет пор. К ней прилежит акросомальный пузырек. Он формируется из комплекса Гольджи, имеющего вид шапочки на передней поверхности примерно трети ядра. В акросоме находится густое вещество, образованное углеводами и литическими ферментами, без которых невозможно оплодотворение. Ее наружные и внутренние мембраны имеют разный состав ферментативных белков.

Шейка мужской половой клетки расположена между головкой и вставочной частью, где находится ближняя центриоль (возле нижнего полюса ядра) и девять сегментированных колон, соединяющихся толстыми вставками и нитями с девятью волокнами. Дистальная центриоль в форме охватывающего хвост кольца находится на границе между шейкой и вставочной частью.
Вставка представляет собой участок между дистальным кольцом и шейкой. В ней находится осевое волокно, которое проходит через аксонему. Это волокно образовано девятью дуплетами микротрубочек, идущих по периферии, и одной центральной парой. Периферические трубочки снаружи имеют толстое волокно. Волокна протягиваются по всей длине аксонемы (осевой нити), постепенно сужаясь. Соединенные толстыми волокнами митохондрии плотно прилегают друг к другу. Они расположены спиралевидно между плазмолеммой и толстыми волокнами вставочного отдела.

Аксонема протягивается от дистальной центриоли до конечного участка сперматозоида. Длина ее составляет примерно 45 мкм. Вместе с толстыми волокнами она образует волокнистое влагалище по всей протяженности хвоста, концевой участок которого имеет лишь окончания парных микротрубочек в окружении клеточной оболочки.

В аксонеме содержатся взаимодействующие друг с другом при затрате АТФ динеин и тубулины (находящиеся в микротрубочках). Это взаимодействие вызывает скольжение динеиновых ручек по отношению к микротрубочкам, система изгибается, и половая клетка начинает совершать поступательные движения. Кроме того, было выделено еще два сократительных белка, структура которых напоминает строение актина и мышечного миозина. Благодаря этим белкам происходят волнообразные движения аксонемы. Энергию для движения обеспечивают митохондрии вставочного отдела за счет фруктозы, которая используется в гликолитическом цикле.

О строение, подвижности и патологии сперматозоидов расскажет анализ спермограммы.


Гормональные процессы, лежащие в основе сперматогенеза



Деление сперматогоний и сперматоцитов регулируется тестостероном. Этот процесс очень чувствителен к негативному влиянию внешних факторов. При пониженном уровне тестостерона нередко наблюдается бесплодие. При этом простым введением этого гормона ускорить образование сперматозоидов не получится. В подобных случаях необходимо вмешательство на уровне регуляторных гормонов (ХГЧ и ФСГ). Лишь сочетание всех этих веществ помогает вернуть пациенту способность к зачатию.

Ухудшение и улучшение сперматогенеза



Факторы, угнетающие сперматогенез



Нередко процесс сперматогенеза нарушается по таким причинам:

- Прием антибиотиков и антигистаминных препаратов.

- Употребление стероидов.

- Повышенная температура (при болезни или долгом нахождении в сауне).

- Стрессы и нервное перенапряжение.

- Повышенная физическая и умственная нагрузка.

- Ношение тесного белья, затрудняющего кровообращение и терморегуляцию.

Факторы, улучшающие сперматогенез



Улучшение сперматогенеза можно добиться при соблюдение следующих моментов:

- Пересмотр рациона в пользу белковой диеты.

- Регулярное употребление продуктов пчеловодства.

- Прием витаминов.

- Здоровый образ жизни без курения и спиртных напитков.

- Качественное и удобное нижнее белье.

- Чаи на травах и курсы гомеопатии.

- Массаж.

- Умеренные спортивные нагрузки.


Стимуляция сперматогенеза



В центрах репродукции и планирования семьи и медицинских клиниках, занимающихся проблемами бесплодия, пациентам могут стимулировать сперматогенез при помощи гормонов. Но эта методика далеко не всегда дает стойкий результат. Кроме того, возможны последствия, связанные с угнетением естественных функций сперматогенеза. Если мозг получает тестостерон извне, он может замедлить производство собственного гормона. И тогда проблема в дальнейшем лишь усугубится.
Дата публикации


Последние статьи раздела:

Операции при мужском бесплодии, или каким способом можно получить сперму при различных видах мужского бесплодия

На мужской фактор бесплодия (полный и сочетанный) приходится около 50%. Результаты вспомогательных репродуктивных технологий зависят от качества спермы и возраста партнерши. Возможность

Подробно
Андродоз: действительно ли помогает от мужского бесплодия

Многие пары, столкнувшись с проблемой отсутствия желаемой беременности из-за мужского фактора, задают на приеме андролога вопрос: «Действительно Андродоз помогает от бесплодия?» Специалисты

Подробно
Как повысить уровень тестостерона у мужчин

Повысить уровень тестостерона в организме мужчины можно разными способами. Если естественные мероприятия к плохим последствиям не приводят, то грубое вмешательство в организм, которое

Подробно
Акиноспермия: что это такое и как лечить

Акиноспермия – патологическое состояние, при котором нарушена или полностью отсутствует подвижность сперматозоидов, один из значимых факторов мужского бесплодия. При этом каких – либо

Подробно

комментарии

добавить комментарий

ico