Что такое клетки сперматогенеза

Сперматогенез

Процесс образования половых клеток или сперматогенез в мужском организме запускается в период полового созревания. Половое созревание начинается у мальчиков в возрасте 11-12 лет и завершается к 17-18 годам. Начало полового созревание индуцируется гормонами гипофиза — фоликуллостимулирующим (ФСГ) и лютенизирующим (ЛГ). Основные мишени этих гормонов находятся в яичках и называются клетками Лейдига и Сертоли. Клетки Лейдига под воздействием ЛГ продуцируют андрогенные гормоны, в основном тестостерон, главный мужской половой гормон. Под влиянием тестостерона формируются мужские половые признаки. Клетки Сертоли под влиянием ФСГ способствуют усилению синтеза тестостерона, участвуют в сперматогенезе.

Сперматогенез проходит в извитых семенных канальцах яичек. В процессе сперматогенеза образуются миллионы сперматозоидов.

Основные клетки сперматогенеза или сперматогонии находятся в основании эпителия семенных канальцев. Являются стволовыми клетками, от них ответвляются сперматоциты 1 порядка, которые в конечном итоге образуют сперматозоиды. Число сперматогоний примерно постоянно и составляет около 1 млрд. клеток. Часть популяции постоянно размножается, делясь путём митоза.

Сперматогонии имеют стандартный двойной набор хромосом или 23 пары. Такой набор называется диплоидный. Другая часть популяции развивается в клетки сперматоциты 1 порядка. Клетки сперматогенеза 1 порядка мигрируют ближе к просвету канальца. В процессе миграции происходит ещё 2 деления, в результате чего из одного сперматоцита 1 порядка образуется 4 клетки — сперматиды. Деления происходят не так как обычно. В процессе деления стандартный набор, 46 хромосом, разбивается пополам. Этот вид деления называется мейоз и имеет огромное значение. Гены, содержащиеся в одинарном наборе, в процессе оплодотворения встречаются с таким же одинарным набором хромосом, принадлежащим яйцеклетке.

Эти особенности сперматогенеза и оогенеза поддерживают видовую специфичность числа хромосом и предупреждают увеличение числа хромосом или плоидию. Нарушение сперматогенеза, при котором увеличивается число хромосом, является причиной таких хромосомных патологий, как болезнь Дауна.

Далее, в процессе сперматогенеза, сперматиды отращивают хвостик, принимают характерную форму и превращаются в сперматозоиды. ДНК в незрелых сперматозоидах плотно упаковывается для защиты от повреждений. Клетки Сертоли выпускают их в просвет семенных канальцев в составе собственного секрета. С током секрета сперматозоиды попадают в придатки яичка, где и обретают подвижность.

Таким образом, периоды сперматогенеза можно разделить на сперматоцитогенез, сперматидогенез и спермиогенез.

Сперматогенез – процесс очень чувствительный к изменениям уровней гормонов и температуре. Тестостерон управляет развитием и созреванием сперматозоидов посредством особых сайтов на поверхности клеток. Без тестостерона сперматогенез нарушается вплоть до полного отсутствия сперматозоидов в сперме или азооспермии.

Повышение температуры тела также вызывает нарушения сперматогенеза. Отмечено, что у мужчин, часто посещающих сауну или баню, могут обнаруживаться отклонения в спермограмме. Недостаток витаминов и минералов, применение анаболических стероидов, рентгеновское излучение, химикаты, алкоголь, курение, травмы и инфекционные болезни могут нарушать сперматогенез. Нарушение сперматогенеза приводит к бесплодию.

Овогенез

Овогенез представляет собой выработку и формирование в организме женщины половозрелых клеток и достаточно отметить, что начинается такой процесс еще до появления ребенка на свет, на стадии внутриутробного развития плода

Перед тем, как проводить сравнение овогенеза и сперматогенеза — важно выделить для себя основное его назначение

Функции данного процесса состоят в следующих пунктах:

1. В самом ядре должен сформироваться генетически обусловленный гаплоидный набор индивидуальных хромосом.
2. Удовлетворение самой зиготы в необходимых для ее роста и развития, функционирования питательных веществ. Как таковой овогенез не существенно отличим от течения и стадий сперматогенеза.

Все они в себе содержат такие этапы — это размножение и рост, полное созревание. Но у девочек на первой своей стадии запускается еще во время внутриутробного развития. Уже в этом случае плод имеет первые половые клетки, которые активно делятся, протекает овогония. Если говорить о том, чем отличимы овогонии от зародышевых клеток — они по своим размерам будут намного крупнее. В этом состоит их отличие, а вот сходство заключается в одинаковом генетическом составе.

Также у девочек имеет свои особенности и вторая фаза созревания половых клеток — она также стартует еще до ее фактического появления на свет. В частности, из овогоний в ее организме на стадии внутриутробного развития формируются первичные овоциты — клетки первого порядка. Завершающий этап занимает намного больше времени и длится порядка 10−12 лет, а то и более лет. Как отмечают специалисты — генетики на данном этапе чаще всего развивается один из законсервированных овоцитов и как следствие — наступление менструации.

Нормативные показатели

Норма содержания клеток сперматогенеза – не больше 2%. У врачей нет единого мнения по поводу количественного состава спермы. Некоторые специалисты говорят, что увеличение числа клеток сперматогенеза указывает на какие-то нарушения в созревании спермы.

Но не все врачи согласны с такими заключениями, поэтому для постановки точного диагноза надо проходить несколько разных обследований.

В ряде лабораторий для проведения анализа эякулята используют специальные приборы – спермоанализаторы, так как на результаты спермограммы большое влияние оказывает квалификация лаборанта.

Но анализ, выполненный на аппарате, должен обязательно дублироваться другими исследованиями. Дело в том, что прибор может не учитывать некоторые особенности, например, часто путает головку сперматозоида с мелкими лейкоцитами.

Для более точных результатов анализ спермы сдаётся 2 раза с перерывом в 2 недели. При значительных различиях в показаниях анализ сдают третий раз.

Оценить качество процесса сперматогенеза, состояние спермы, способность к зачатию может только специалист-репродуктолог на основе данных нескольких исследований. Например, дополнительно можно пройти обследование на антиспермальные антитела (сдают мужчины и женщины).

15.Особенности строения яйцеклеток.

Форма яйцеклеток
обычно округлая. Размеры яйцеклеток
колеблются в широких пределах — от
нескольких десятков микрометров до
нескольких сантиметров (яйцеклетка
человека — около 120 мкм). К особенностям
строения яйцеклеток относятся: наличие
оболочек, располагающихся поверх
плазматической мембраны и наличие в
цитоплазме более или менее большого
количества запасных питательных веществ.

У большинства
животных яйцеклетки имеют дополнительные
оболочки, располагающиеся поверх
цитоплазматической мембраны. В зависимости
от происхождения различают: первичные,
вторичные и третичные оболочки. Первичные
оболочки
формируются из веществ, выделяемых
овоцитом. Образуется слой, контактирующий
с цитоплазматической мембраной
яйцеклетки. Он выполняет защитную
функцию, обеспечивает видовую специфичность
проникновения сперматозоида, т.е. не
позволяет сперматозоидам других видов
проникать в яйцеклетку. У млекопитающих
эта оболочка называется блестящей.
Вторичные
оболочки
образуются выделениями фолликулярных
клеток яичника, имеются далеко не у всех
яйцеклеток. Вторичная оболочка яиц
насекомых содержит канал — микропиле,
через который сперматозоид проникает
в яйцеклетку. Третичные
оболочки
образуются за счет деятельности
специальных желез яйцеводов. Например,
из секретов особых желез формируются
белковая, подскорлуповая пергаментная,
скорлуповая и надскорлуповая оболочки
у птиц и рептилий.Вторичные и третичные
оболочки образуются у яйцеклеток
животных, зародыши которых развиваются
во внешней среде. Поскольку у млекопитающих
наблюдается внутриутробное развитие,
их яйцеклетки имеют только первичную
оболочку, поверх которой располагается
лучистый венец — слой фолликулярных
клеток, доставляющих к яйцеклетке
питательные вещества.

В яйцеклетках
происходит накопление запаса питательных
веществ, которые называют желтком.
Он содержит жиры, углеводы, РНК, минеральные
вещества, белки, причем основную его
массу составляют липопротеиды и
гликопротеиды. Желток содержится в
цитоплазме в виде желточных
гранул.
Количество питательных веществ,
накапливаемых в яйцеклетке, зависит от
условий, в которых происходит развитие
зародыша. Если развитие яйцеклетки
происходит вне организма матери и
приводит к формированию крупных животных,
то желток может составлять более 95%
объема яйцеклетки. Яйцеклетки
млекопитающих, развивающиеся внутри
тела матери, содержат малое количество
желтка — менее 5%, так как питательные
вещества, необходимые для развития,
эмбрионы получают от матери.

В зависимости от
количества содержащегося желтка
различают следующие типы
яйцеклеток:олиголецитальные(мало
желтка); мезолецитальные(средне);
полилецитальные( много); по месту
расположения желтка в цитоплазме:
изолецитальные(равномерное
распределение);телолецитальные(локализация
желтка у одного полюса). В связи с
накоплением питательных веществ, у
яйцеклеток появляется полярность.
Противоположные полюсы называются
вегетативным
и анимальным.
Поляризация проявляется в том, что
происходит изменение местоположения
ядра в клетке (оно смещается в сторону
анимального полюса), а также в особенностях
распределения цитоплазматических
включений (во многих яйцах количество
желтка возрастает от анимального к
вегетативному полюсу).

Варианты плохой спермограммы

Для анализа спермы определены свои критерии нормы. При несоответствии этим критериям спермограмма считается плохой. Вариантами отклонений при спермограмме могут быть:

• недостаточное количество спермы (при нарушенной функции яичек после травм или воспалений половых органов);
• сниженная концентрация спермы (малое количество сперматозоидов при нормальном объеме спермы);
• неподвижность сперматозоидов или их аномалия (встречается у мужчин после перенесенных заболеваний половой сферы или обусловлены генетически).

В заключение анализа спермы могут присутствовать термины с указаниями на отклонения в спермограмме в виде :

• нормозооспермии: при небольших отклонениях в сперме, не влияющих репродуктивные свойства;
• азооспермии: при абсолютном отсутствии сперматозоидов;
• некрозооспермии: при недостаточном количестве живых сперматозоидов;
• астенозооспермии: при плохой подвижности сперматозоидов;
• акинозооспермии: при полной неподвижности сперматозоидов;
• криптозооспермии: при наличии единичных сперматозоидов;
• гемоспермии: при присутствии эритроцитов;
• лейкоцитоспермии: при избытке лейкоцитов.

Патологии спермы

1. Например, недостаток спермы (менее 1,5мл эякулята на весь объем спермы) часто является последствием травмы половых органов или перенесенных венерических заболеваний. Появившиеся рубцы на яичках серьезно ухудшают эти показатели.
2. Недостаток живых сперматозоидов (менее 12 млн. на 1 мл спермы) встречается при низком гормональном балансе или рубцовом поражении яичек. Эту ситуацию решить естественно нельзя. Единственным выходом здесь является искусственная инсеминация или ЭКО.
3. Неподвижность сперматозоидов может указывать на проблемы внутри организма или негативные внешние воздействия. Причинами такому нарушению могут быть наследственные патологии, вредные привычки (алкоголь, курение), облучение, вибрации, иммунные или гормональные патологии. Нередко для исправления ситуации мужчине надо оставить вредные привычки, сменить вредную работу, пройти стимулирующую терапию.
4. Недостаточная подвижность сперматозоидов существенно снижает возможность мужчине зачать малыша. Выделяют 4 степени подвижности (нормальной активности, прямолинейно движущихся, малоактивных и абсолютно неподвижных). В норме не меньше 25% сперматозоидов должны быть нормальной активности. Недостаточно активные мужские клетки встречаются после инфекционных или воспалительных патологий.

Что найдешь в аптеке

В розничной аптечной сети в настоящее время существует множество препаратов в таблетках и капсулах для стимуляции сперматогенеза. Они продаются без рецепта и, если верить инструкции, вызывают увеличение количества активных сперматозоидов, повышают скорость их поступательного движения. Эти свойства позволяют повышать вероятность быстрого зачатия. Разберем наиболее популярные препараты с вышеописанными свойствами:

• Средство Спермстронг относится к биологически активным добавкам. Положительное влияние на качество эякулята достигается за счет особого состава препарата. 1 капсула содержит аргинин, L-карнитин, витамины С, Е, В6, а также цинк, селен и марганец. Помимо улучшения качества спермы во время эякуляции, производитель сообщает о положительном влиянии препарата на либидо, а также об общеукрепляющем действии на организм. Рекомендовано принимать 2 раза в день курсами.
• Саше с растворимым в воде порошком под названием Спермплант. Лекарство содержит фруктозу, L-карнитин, лимонную кислоту, таурин, экстракт крапивы и аргинин. Эти вещества, вызывающие улучшение фертильности спермы во время эякуляции, разрешены для приема практически всем. Исключение составляют случаи индивидуальной непереносимости. Режим приема – по 1 саше в день. Минимальный курс лечения – 1 месяц. При необходимости прием препарата можно повторять после 10-15 дневного перерыва.
• Препарат Простатинол зарекомендовал себя как повышающий качество спермы при заболеваниях предстательной железы. Особенно эффективен он при хронических воспалительных процессах, приводящих к бесплодию. Такие свойства определяются содержащимся в составе экстрактом семян тыквы, экстрактом плодов пальмы сабаль, аланином, глутамином, глицином, а также экстрактом женьшеня. Немаловажная особенность – препарат предотвращает преждевременное семяизвержение. Рекомендованная периодичность приема – по 1 капсуле 2 раза в день.
• Комплекс Доппельгерц Спермактив оптимизирует эректильную функцию, улучшает процесс эякуляции, а также стимулирует сперматогенез. Препараты содержат такие микроэлементы, как кальций, магний, цинк, кремний, селен. Имеющиеся в составе витамины – В12, С, В2, В1, Д3, фолиевая кислота. Принимать необходимо по 1 таблетке 1 раз в день. Курс лечения – 1 месяц.
• Лекарство Экостимулин содержит в своем составе гормон хорионический гонадотропин, вырабатываемый сначала желтым телом, а затем и плацентой во время беременности. Хорионический гонадотропин известен в медицине своими стимулирующими сперматогенез свойствами. Противопоказан прием этого лекарства при наличии у мужчины гормон-зависимых опухолей и крипторхизма. Режим приема определяется индивидуально лечащим врачом.

Существует множество препаратов для стимуляции сперматогенеза.

Несмотря на тот факт, что практически все из описанных препаратов можно самостоятельно приобрести в аптеке без рецепта, правильной будет предварительная консультация в урологом-андрологом. Врач определит оптимальные препараты и правильный режим их приема.

Гормональный контроль

Гормональный контроль сперматогенеза зависит от вида. У людей механизм до конца не изучен; однако известно, что начало сперматогенеза происходит в период полового созревания из-за взаимодействия гипоталамуса , гипофиза и клеток Лейдига . Если гипофиз удален, сперматогенез может быть инициирован фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ) и тестостероном . В отличие от ФСГ, лютеинизирующий гормон (ЛГ), по-видимому, играет небольшую роль в сперматогенезе, кроме индукции выработки тестостерона гонадными железами.

ФСГ стимулирует как производство андрогенсвязывающего белка (ABP) клетками Сертоли , так и образование гемато-яичкового барьера . ABP необходимо для концентрации тестостерона на достаточно высоком уровне, чтобы инициировать и поддерживать сперматогенез. Уровни интратестикулярного тестостерона в 20–100 или 50–200 раз выше, чем его концентрация в крови, хотя среди здоровых мужчин наблюдаются колебания в 5–10 раз. ФСГ может инициировать секвестрацию тестостерона в яичках, но после его выработки для поддержания сперматогенеза требуется только тестостерон. Однако увеличение уровней FSH будет увеличить производство сперматозоидов, предотвращая апоптоз от типа А сперматогониев . Гормон ингибин снижает уровень ФСГ. Исследования на моделях грызунов предполагают, что гонадотропины (как ЛГ, так и ФСГ) поддерживают процесс сперматогенеза, подавляя проапоптотические сигналы, и, следовательно, способствуют выживанию сперматогенных клеток.

Сами клетки Сертоли опосредуют части сперматогенеза посредством выработки гормонов. Они способны вырабатывать гормоны эстрадиол и ингибин. Клетки Лейдига также способны вырабатывать эстрадиол в дополнение к своему основному продукту — тестостерону. Было обнаружено, что эстроген необходим для сперматогенеза у животных. Однако было обнаружено, что мужчина с синдромом нечувствительности к эстрогену (дефектный ERα ) производит сперму с нормальным количеством сперматозоидов , хотя и с аномально низкой жизнеспособностью сперматозоидов ; был ли он бесплоден, неясно. Слишком высокий уровень эстрогена может быть вредным для сперматогенеза из-за подавления секреции гонадотропина и увеличения выработки тестостерона в организме. Пролактин также важен для сперматогенеза.

Способы улучшения качества спермы

Качественный состав эякулята будет улучшаться после лечения имеющихся заболеваний. Но повысить качество спермы можно, соблюдая некоторые правила:

Соблюдение режима температур

Яички не случайно выведены из организма, так они находятся в более благоприятной среде, чем в тепле брюшной полости. При нагревании значительно понижается двигательная активность сперматозоидов, образуются неправильные формы.

Частые посещения парных, джакузи, горячих ванн приводят к ухудшению качества эякулята. Закаливание, принятие контрастного душа, обливание холодной водой помогают улучшить образование мужских половых клеток.

Тесная, облегающая одежда из синтетических материалов тоже способствует перегреванию паховой области. Нижнее бельё должно быть из натуральных тканей, пропускающих воздух. Не следует носить тесные джинсы, которые к тому же нарушают кровоснабжение половых органов.

Стабильная половая жизнь

Интимные отношения не должны иметь длительные перерывы, это приведёт к уменьшению активности сперматозоидов. Но слишком частый ритм сексуальной жизни снижает количество половых клеток в сперме. От 4 до 6 раз в неделю – нормальный показатель половой жизни, стимулирующий развитие сперматозоидов.

Поддержание нормального веса

Лишний вес образуется из-за накопления избыточного подкожно-жирового слоя. Именно там формируются эстрогены, которые отрицательно действуют на активность мужских половых клеток.

Вот поэтому похудение должно стать важной задачей для каждого полного мужчины. Сбалансированное питание вместе с регулярными физическими занятиями положительно скажутся на здоровье

Для мужских половых клеток очень полезны ходьба, упражнения на мышцы тазового дна, пресса. Даже занятия 1-2 раза в неделю будут благотворно сказываться на качестве спермы.

Но при этом надо стараться исключать сидячий, малоподвижный образ жизни в другие дни. Полезно заниматься лыжами, коньками, игровыми видами спорта.

Полезное питание

Для мужчин необходимы витамины, селен, цинк. Для повышения качества спермы полезны:

• морепродукты;
• нежирное мясо;
• свежая зелень;
• бананы;
• тыква, морковь;
• авокадо;
• орехи;
• молочная продукция;
• грибы;
• крупы, особенно гречневая и овсяная.

Из своего меню надо исключить синтетические продукты, полуфабрикаты.

Отказ от вредных привычек

Курение и приём наркотиков убивают сперматозоиды. От таких вредных привычек надо избавиться навсегда. С алкоголем лучше тоже расстаться или уменьшить количество употребления.

Вредно также употребление большого количества натурального кофе и крепкого чая. Для мужского здоровья очень полезны свежевыжатые фруктовые и овощные соки, минеральная вода.

Создание благоприятной обстановки

Неблагоприятная экология жёстко бьёт по организму, особенно страдают репродуктивные органы. Один человек не может повлиять на проблемы мирового порядка, но некоторые действия помогут улучшить среду своей жизни.

Например, не следует носить сотовый телефон в кармане брюк, то есть близко к паховой области. Также не надо класть ноутбук на колени, будет происходить перегревание яичек.

Полезно для всего организма чаще дышать свежим воздухом, снизить контакты с агрессивными химическими веществами, например, с бытовой химией. Эмоциональное состояние должно быть стабильным, без депрессий и стрессов.

В современном мире это не очень легко соблюдать, но можно заняться спором или медитацией, это повышает психологическую устойчивость.

Основные стадии формирования половых клеток

Гаметогенез у мужских и женских особей развивается постепенно в несколько стадий. Только первые три этапа сперматогенеза и овогенеза совпадают, далее появляются различия в процессе созревания гамет. Весь процесс развития гамет можно разделить на следующие этапы:

Первая стадия – процесс размножения. Данный процесс начинается в исходных клетках, которые у мужчин называются спермогониями, а у женщин овогониями. Из этих клеток путем деления образуется большое количество новых клеток.
Следующая стадия – стадия роста. В этот период преобразованные в сперматоцитов и овоцитов половые клетки начинают увеличиваться в размерах

Важно отметить, что овоциты по размеру намного больше, чем сперматоциты, поскольку женские клетки скапливают питательные вещества. У сперматоцитов нет необходимости накапливать питательные компоненты, поскольку им необходима высокая степень подвижности.
Стадия созревания сопровождается делением клеток

Разделение происходит в два этапа, которые называются первый и второй мейоз. Повторное разделение клеток подразумевает появление уже зрелых женских гамет вместе с полярными тельцами и сперматидов.
Далее у мужских гамет наступает стадия формирования, в которой еще недозревшие сперматиды получают свою окончательную форму сперматозоида. У женских половых клеток данная стадия отсутствует, поэтому яйцеклетки не обладают такой законченной формой, как мужские гаметы.

Различия в размерах мужских и женских половых гамет вызваны еще и тем, что длительность существования яйцеклетки намного больше, чем сперматозоидов. К примеру, мужские гаметы при благоприятных условиях могут существовать всего лишь в течение нескольких суток. Что же касается яйцеклетки, то она существует в течение всего периода развития плода, до момента рождения.

Особенности сперматогенеза и овогенеза включают развитие гаметы после ее формирования. Ооцит заканчивает все стадии деления после оплодотворения яйцеклетки. Он после высвобождения направляется по маточным трубам на встречу сперматозоиду.

После созревания половых клеток в организме мужчины сперматозоиды передвигаются к семявыводящим путям. Там они соединяются с семенной жидкостью, которая обеспечивает их жизнеспособность, питает и защищает от внешних факторов.