Сперматогенеза /образуването на сперматозоиди/

прегледана 2156 пъти | добавена на 12.03.2013 г.

Сперматогенеза /образуването на сперматозоиди/

Всеки тестис има хиляди силно извити семенни каналчета. Точно в тези каналчета се образуват сперматозоидите, а тестостерона се произвежда от гроздовете клетки, наречени интерстициални клетки на Лейдиг.

До вътрешната страна на семеносните каналчета са разположени малки клетки, сперматотни. В пубертета тези клетки започват да се делят и да произвеждат нови клетки, от които реално се получава спермата. Освен тези клетки се образуват и много по-големите клетки на Сертоли. Те имат три основни функции:

• Бариера между семенните каналчета и други тъкани, или друго яче казано бариера между кръв-тестиси.
• Секретират подхранващи течности в каналчетата.
• Доразвиват развиващите се сперматозоиди.

Бариера кръв-тестиси

Клетките на Сертоли са тясно свързани както помежду си, така и със сперматогоните, но и с мембраната на семеносните каналчета. Така те създават тази бариера. Тази бариера не позволява на големите молекули да циркулират между вътрешността на семеносните торбички и околните тъкани, включително на кръвоносната система. През пубертета се синтезира хормон, стимулиращ образуването на фоликули, както и повишава тестостерона. Това действа като ускорител на клетките на Сертоли. Тестостеронът е мастноразтворим и лесно прониква през мембраната от клетки на Сертоли. След това той се свързва с един андрогенен рецептор, който го отвежда в клетъчното ядро и там той отключва определени гени. Клетките на Сертоли започват да изпомпват соли и хранителни вещества в различни посоки през стените на каналчетата и секретират вътре в тях андрогеносвързващ протеин, който поема тестостерона и го поддържа във висока концентрация около образуващите се сперматозоиди.

Посредством Сертолиевите клетки течността в семенните каналчета е коренно различна по състав от тази навън. Тя е богата на тестостерон, калий и аминокиселини, аспартатова и глутаминова киселина. Всичко това е необходими за образуването на "армията" сперматозоидите. Бариерата кръв-тестиси е нужна за поддържането на тези вещества в определена концентрация вътре в каналчетата. Най-важната функция на бариерата е да попречи на частиците, образувани в процеса на развитие, да проникнат в кръвообращението и да предизвикат синтеза на антитела към сперматозоидите. Тя служи като щит на младите сперматозоиди срещу инфекции, пренасяни по кръвен път, или на отровни молекули.

При нарушена бариера (нараняване или вазектомия) клетките на спермата и кръвта се свързват. Това неминуемо води до реакция на имунната система, като възприема клетките на спермата като чужди тела и започва производството на антитела срещу тях, което естествено води до намалена репродуктивна способност

Сперматогенеза

Това е процес на непрекъснато производство на сперматогони, които образуват изходния материал — първичните сперматоцити. Те притежават всички необходими гени, идентични с гените на други клетки в организма. Първичните сперматоцити търпят мейоза, при което се делят на две, за да се получи поколение от клетки с намалено наполовина количество на гени — сперматиди. Те зреят, развиват се и образуват зрелите сперматозоиди.

Ще се запитате как сперматозоидите преминава през бариерата? Това се получава, без да се наруши целостта на бариерата. Околните клетки на Сертоли образуват нови, здрави връзки под движещите се сперматоцити и сперматиди, отваряйки им същевременно път нагоре.

Мейоза

Всяка телесна клетка съдържа комплект от гени, комбинирани върху 46 хромозоми, намиращи се в клетъчното ядро. Хромозомите са подредени в 23 двойки. Процесът, при който сперматоцитът с 46 хромозоми се разделя на сперматиди с по 23 хромозоми, е двустепенен и се нарича мейоза.

 - първа фаза хромозомите в ядрото на сперматоцита се удвояват (2*46) и след това се комбинират по двойки. При това съчетаването на блокове от гени във всяка двойка е произволно. По този начин се получава разнообразието в генетичния код на поколенията. След като си разменят генетичен материал, двойките хромозоми се разделят и сперматоцитите се делят наново. Всеки първичен сперматоцит дава живот на два вторични сперматоцита, които съдържат различна комбинация от гени в различен ред върху 23 двойки хромозоми.

 - втора фаза - двойките хромозоми (23) във всяко ядро се разделят, мембраната на ядрото се разпада и по една хромозома от всяка двойка мигрира към противоположния край на клетката. Сперматоцитите отново се делят, но този път всяка нова клетка взима само по една от всяка двойка хромозоми. В резултат, всяка нова клетка на сперматид съдържа половината количество (23) хромозоми, докато всички останали клетки на организма съдържат пълния брой - 46.

След мейозата всеки от първоначалните първични сперматоцити се е разделил вече на четири сперматида, всеки от които съдържа само половината от генетичния материал, заложен в първоначалния първичен сперматоцит. Но, всеки сперматид съдържа уникална комбинация от генетичен материал — произволно образувания половин комплект от гените на родителската клетка. Някои сперматиди могат да си приличат с други по набора от гени, на което се дължат фамилните прилики между братя и сестри, но шансовете за пълно съвпадение са практически невъзможни.

Сперматиди

Добре е да се знае, че сперматидите са нещо различно от сперматозоидите. Сперматидите се придвижват към клетка на Сертоли и се прикрепят към тях.

Клетките на Сертоли съдържат големи запаси на въглехидрати, гликоген, от които черпи енергия развиващата се сперма. Тези клетки отделят и няколко вида хормони, протеини, захари и други хранителни вещества, с които отглеждат своите храненици.

Сперматидите започват да образуват опашка, с която да се придвижват напред, удебелено тяло, изпълнено с митохондрия и торбичка с ензими най-отпред (акрозома). Тези ензими са необходими за проникване в обвивката на яйцеклетката при оплождането. Когато опашката на сперматида се удължи, той тръгва към централния отвор на каналчето, плувайки във вихрите на околната течност, подобно на малко косъмче.



С узряването на сперматида той бива бавно изтласкван към повърхността на клетката на Сертоли. Щом опашките на Сперматидите се развият достатъчно, спермата се изхвърля в семеносното каналче, при все че все още не е напълно подвижна. Силата, с която клетките на Сертоли секретират течност в каналчетата, е толкова голяма, че се създава тяга. Тя повлича свободната сперма през каналчетата към епидидима. Тук част от течността се реабсорбира, така че концентрацията на сперма се повишава от 50 милиона на милилитър при влизането в епидидима на 5 милиарда на милилитър при излизането от него.

При преминаването си през епидидима спермата получава протеини през мембраната си, узрява напълно и рязко променя поведението си. На входа на епидидима спермата може само причудливо да потрепва и ако трябва на този етап да оплоди яйцеклетка, не би била в състояние да го направи. След като мине обаче през шестметровия епидидим, спермата е максимално подвижна и може не само да се прикрепи към яйцеклетката, но и да проникне през обвивката й. От епидидима спермата минава нагоре до края на семепровода, където бива складирана, докато завърши развитието си. Сперматозоидите са плътно притиснати един към друг и се изтласкват напред от контракциите на мускулите по стените на семепровода. Цикълът на производството на сперма от начало до край трае точно сто дни:

 - 74 дни са нужни за делението на сперматогона до производството на полуподвижната сперма;
 - 20 дни са необходими на спермата да премине шестметровия епидидим, докато добие подвижност;
 - около 6 дни е престоят й в семепровода преди еякулация.

Сперматозоиди

Сперматозоидите са едни от най-специализираните клетки на тялото. В един милилитър сперма при здравите индивиди има от 66 до 100 милиона сперматозоида, като при еякулация излизат средно 300 милиона. В отделни случаи броят им може да стигне до 1 милиард.

Всеки сперматозоид е дълъг 0,05 мм и притежава глава, шийка и опашка.

Глава на сперматозоида

Главата има формата на заоблена капка, като на връхчето й е разположена ензимна торбичка, наречена акрозома. Тези ензими са изключително важни за оплождането, защото помагат на спермата да разтвори обвивката на яйцеклетката и да проникне в нея.

Зад акрозомата е ядрото на клетката, съдържащо произволно комбиниран половин комплект мъжки генетичен материал (ДНК), събран в 23 хромозоми.

Всеки сперматозоид притежава специфичен код на генетична информация, който макар и подобен на генетичната информация в другите сперматозоиди от същия мъж, никога не може да се повтори с някой от тях.

Шийка на сперматозоида


Фиброзна зона — там, където средната част на опашката се съединява с главата. Шийката е гъвкава и позволява на главата да се върти наляво-надясно, за да плува.

Опашка на сперматозоида


Тя притежава 20 дълги влакна — две по средата, заобиколени от два концентрични кръга с по девет влакна.

Опашката се дели на три части: средна, главна и крайна. Средната е най-широка, което се дължи на допълнителен спираловиден пласт от митохондрия, обвит около нея. Той е нещо като акумулатор на енергия за движението на сперматозоида. Главната част на опашката се състои от същите 20 влакна, подсилени с външни по-плътни влакна и щита на опашката. В крайната част плътните влакна и щитът изтъняват до тънка клетъчна мембрана в самия край на опашката. На това постепенно изтъняване на опашката се дължи камшикообразното движение, с което плуват сперматозоидите.






Използвани са фрагменти от книгата "Всичко за здравето на мъжа" с автор: Д-р Сара Бруър

Етикети

сперматиди, сперамтогенеза, сперматоцити, сперматиди, мейоза, вазектомия, акрозома, сперма ,

 

Най-новото от Е-Аптеката Към Е-Аптека
реклама
Новини и събития

ЯНУ 20 НАЙ-ГОЛЯМАТА НИ АГ-БОЛНИЦА „МАЙЧИН ДОМ” ЩЕ ОТБЕЛЕЖИ ПРАЗНИКА НА РОДИЛНАТА ПОМОЩ Реализираният проект за енергийна...

АВГ 07 Министър Десислава Атанасова говори за болниците с доказани нарушения Редица нарушения бяха констатирани в...

АВГ 07 БФС организра ефективен протест Днес, 11 юли 2012г. се проведе разширен...

АНКЕТА

Нуждаем ли се от здравна реформа