Vīrieši var būt tikpat zinātkāri kā sievietes. Tāpēc daži no viņiem ļoti interesējas par sava ķermeņa uzbūvi un jo īpaši par tā svarīgākajiem orgāniem. Drosmīgie šajā gadījumā kļūst par ārstiem, bet pārējie vienkārši izlasa nepieciešamo literatūru. Joprojām paliek vissvarīgākie jautājumi: kur veidojas spermatozoīds? Kā viņš izskatās? Cik dzīvības? Un kā tas kustas? Mēģināsim atbildēt uz tiem visiem saprotamā veidā.
Definīcija
Pirms atbildēt uz jautājumu par to, kur veidojas spermas šūna, jums ir jāsaprot, kas tas ir. Spermatozoīdi ir dzīvnieku un cilvēku dzimumšūnas. Parasti šīs šūnas spēj aktīvi kustēties, kas ir ļoti svarīgi, lai sasniegtu olšūnu un to apaugļotu.
Salīdzinot ar sievietes dzimumšūnu, spermatozoīdi ir mazi, spirgti, un daudzi no tiem organismā nobriest vienlaicīgi (atšķirībā no olšūnas, kas viena ir trīsdesmit dienu darba vainags sievietes endokrīno sistēmu).
Šīs dzimumšūnas struktūra norāda, ka tā bija visiem dzīvniekiem un sēnēmkopējais sencis ir vienšūnu organisms. Tradicionāli jebkuras vīriešu reproduktīvās šūnas, pat augos, tiek sauktas par spermatozoīdiem, lai gan “spermas” definīcija attiecas arī uz tiem, kā arī uz anterozoīdiem.
Spermatozoīdi dzīvniekiem
Lai cik dīvaini tas neliktos, taču dzīvnieki pēc dzimumšūnu uzbūves un darbības daudz neatšķiras no cilvēkiem. Kur veidojas spermatozoīdi? Kā viņi izskatās? Vai ir kādas būtiskas izmaiņas?
Parastam dzīvnieka spermatozoīdam ir galva, starpdaļa un aste (vai flagellum). Galvā tradicionāli atrodas kodols, kurā ir puse hromosomu komplekta. Papildus ģenētiskajai informācijai galva satur fermentus ievadīšanai olā un centriolā. Starpposmā tas ir arī kakls, ir liels mitohondrijs, kas nodrošina zibenim enerģiju un uztur tā kustību.
Izņēmumi iepriekšminētajam paraugam ir daži akvārija zivju veidi, kuru spermatozoīdiem ir divas flagellas. Tas attiecas arī uz vēžveidīgajiem (tiem dzimumšūnās var būt trīs vai vairāk "astes"). Bet evolūcija apvainoja apaļtārpus ar mobilajām šūnām - visā tā ķermenī nav nevienas cilmes vai flagellum. Šo dzīvnieku dzimumšūnām ir plastmasas šūnu siena, kas ļauj tiem pārvietoties ar pseidopodu palīdzību. Tritoniem uz spermas ir spura. Bet variācijas ir ne tikai astēs, bet arī galvās. Ja cilvēkiem tie ir elipsoidāli, tad pelēm un žurkām var būt āķim līdzīga forma.
Dzimšūnu izmērs vīriešiem ir ārkārtīgi mazs – no desmitiem līdz simtiem mikrometru. Šai variācijai nav nekāda sakara ar pieauguša cilvēka izmēru.
Spermatozoīdu atvēršana
Pirms zinātnieki domāja par jautājumu "Kur veidojas spermatozoīds?", viņiem nebija ne jausmas, ka cilvēku un dzīvnieku vairošanās procesā ir iesaistītas īpašas šūnas. Un vispār viņiem bija ļoti attāls priekšstats par dzīvo audu uzbūvi.
Revolūcija zinātnē notika septiņpadsmitā gadsimta vidū, kad holandietis Antuāns Lēvenhuks izgudroja mikroskopu un sāka tajā pētīt dažādus objektus: ziedputekšņus, augu lapas un ziedlapiņas, cilvēku un dzīvnieku ādu un daudz vairāk. 1677. gadā tas nonāca dzimumšūnās. Viņš aprakstīja olu un spermu, ko viņš sauca par "sēklu dzīvnieku".
Kā jebkurš zinātnieks, Lēvenhuks vispirms veica visus eksperimentus ar sevi, tāpēc vispirms tika aprakstīti cilvēka spermatozoīdi un tikai pēc tam citi dzīvnieki. Ideja, ka šie "dzīvnieki" ir iesaistīti ieņemšanā, Antuānam ātri ienāca prātā, par ko viņš nepaziņoja Britu Zinātniskajai biedrībai.
Bet šī hipotēze tika noraidīta, un vēl simts gadus spermatozoīdus uzskatīja par parazītiem vīrieša ķermenī, kam nebija nekāda sakara ar apaugļošanu. Tikai deviņpadsmitā gadsimta sākumā itālis Spallanzani pierādīja šīs teorijas patiesumu.
Ēka
Ja neņem vērā kažoga garumu, tad spermatozoīda ir mazākā šūna cilvēka organismā, apm.55 mikrometri. Tik mazs izmērs ļauj viņam ātri iekļūt dzemdes dobumā un sasniegt olu.
Lai būtu vēl mazāki, spermas veidošanās procesā tās piedzīvo virkni transformāciju:
- kodols kļūst blīvāks ģenētiskā materiāla kondensācijas dēļ;
- citoplazma tiek atdalīta atsevišķā "citoplazmas pilē";- paliek tikai tie organoīdi, kas ir vitāli svarīgi šūnai.
-
Spermatozoīda galvai ir elipses forma, kas ir saplacināta no sāniem. Dažreiz tas var būt ieliekts vienā pusē, un tad mēs varam runāt par karotes formas formu. Galvā ir:
- kodols ar haploīdu hromosomu kopu. Tas nepieciešams, lai pēc divu dzimumšūnu saplūšanas kopējais ģenētiskās informācijas apjoms būtu vienāds ar somatiskajās šūnās esošo, pretējā gadījumā auglis neizdzīvos vai tam būs deformācijas. Hromatīna spēcīgas “saspiešanas” dēļ tas ir neaktīvā stāvoklī un nevar sintezēt RNS.
- Akrosoma ir evolucionāri modificēts Golgi aparāts, tas nepieciešams, lai spermas galva varētu iekļūt olšūnā.- centrosoma - organelle, kas atbalsta "šūnas skeletu" un nodrošina astes kustību.
- Vidusdaļa jeb kakls ir sašaurināšanās starp galvu un asti. Tajā atrodas mitohondriji, kas ģenerē enerģiju karoga kustībām.
- Aste jeb flagellum ir tievā kustīgā spermatozoīda daļa. Veic rotācijas translācijas kustības, ļaujot šūnai sasniegt mērķi.
Funkcija
Spermatozoīdu veidošanās veids un vieta ir cieši saistīti ar tā funkcijām. Un vissvarīgākais no tiem ir iekļūšana olšūnā un apaugļošanās. Šīs funkcijas veikšanai daba ir nodrošinājusi spermatozoīdu mobilitāti, masu un ķīmisko "pievilcību".
Sieviešu un vīriešu organismi ir paredzēti sava veida vairošanai, tāpēc tie ir saderīgi fiziski, ķīmiski un ģenētiski. Ja vīrietis rūpējas par savu veselību, viņam nav kaitīgu ieradumu, ir laikus veicis visas vakcinācijas (īpaši pret cūciņu), tad viņa dzimumšūnas jebkurā brīdī būs gatavas pildīt savu funkciju.
Kustība
Spermatozoīdu veidošanās vīriešiem, cita starpā, ir saistīta ar kauliņa veidošanos, kas palīdz šūnai pārvietoties. Kustības procesā dzimumšūna griežas ap savu asi ar ātrumu 0,1 milimetrs sekundē. Tas ir vairāk nekā trīsdesmit centimetri stundā. Viņiem jāpārvar attālums, kas lielāks par 20 cm. Kaut kur pāris stundu laikā pēc dzimumakta spermatozoīdi sasniedz olvados, un (ja ir olšūna) notiek apaugļošanās.
Vīriešu ķermeņa iekšienē spermatozoīdi praktiski nepārvietojas, tie nav aktīvi un pasīvi pārvietojas pa sēklu kanāliem kopā ar sēklu šķidrumu, pateicoties kanālu perist altiskajai kontrakcijai un skropstu kustībai.
Spermas dzīves ilgums
Zinātnieki kopā ar fiziologiem mēģināja izdomāt jautājumu, kurveidojas spermatozoīdi un kāpēc tie tiek periodiski atjaunināti? Izrādījās, ka viss dzimumšūnu nobriešanas process aizņem vairāk nekā divus mēnešus, taču tiek iegūts liels skaits no tiem. Sakarā ar to vīriešiem ģenētiskā materiāla netrūkst.
Spermatozoīdu dzīvotspēja ilgst tikai mēnesi, kamēr tiem nepieciešami atbilstoši apstākļi:
- temperatūra nav augstāka par 32 grādiem pēc Celsija;- iekaisuma slimību neesamība.
Un ārpus vīrieša ķermeņa šūnas saglabā savu mobilitāti līdz pat dienai. Dzemdē šo laiku var pagarināt līdz trim dienām.
Kas ir spermatoģenēze?
Spermatoģenēze ir spermatozoīdu veidošanās, kas notiek ķermeņa endokrīnās sistēmas modrā regulējumā.
Viss sākas ar cilmes šūnām, kuras pēc dažām dalīšanās iegūst pieauguša spermatozoīda izskatu. Atkarībā no dzīvnieka veida spermatozoīdu nobriešanas process var atšķirties. Tā, piemēram, hordātos embrionālajā periodā tiek novietotas īpašas šūnas, kas migrē uz dzimumdziedzeru pamatiem un veido šūnu kopumu, kas vēlāk kļūs par spermatozoīdu.
Spermatoģenēze cilvēkiem
Spermas veidošanās metode cilvēkiem neatšķiras no citiem mugurkaulniekiem. Process sākas pubertātes laikā (no 12 gadu vecuma) un turpinās līdz gandrīz 80 gadu vecumam.
Saskaņā ar vienu avotu, nogatavināšanas ciklsspermatozoīdi saglabājas 64 dienas, pēc citu domām - līdz 75 dienām. Taču cauruļveida epitēlija (kas ir dzimumšūnu substrāts) maiņa notiek vismaz reizi 16 dienās.
Viss process notiek sēklinieku izliektajos sēklinieku kanāliņos. Uz kanāliņu bazālās membrānas atrodas spermatogonijas, kā arī pirmās un otrās kārtas spermatocīti, kas pēc tam diferencējas par nobriedušu šūnu. Pirmkārt, cilmes šūnas iziet cauri vairākiem dalīšanās cikliem ar mitozi, un, kad tiek piesaistīts pietiekams skaits to, tās pāriet uz mejozi. Šīs pēdējās dalīšanas rezultātā veidojas divi meitas spermatocīti un pēc tam vēl divi spermatīdi. Katrā no šīm šūnām ir uz pusi mazāks hromosomu skaits, un tā var apaugļot olu.
