Apvaisinimas yra sudėtingas ir gyvybiškai svarbus procesas, kurio metu susijungia dvi skirtingų tipų lytinės ląstelės - moteriška kiaušialąstė ir vyriškas spermatozoidas. Šio susijungimo rezultatas yra zigota, kuri tampa naujo vienaląsčio ar daugialąsčio organizmo pirmąja ląstele. Iš šios vienintelės ląstelės vėliau pradeda vystytis naujas organizmas.
Nors apvaisinimui pakanka vieno spermatozoido, gamta numatė, kad į moters lytinius takus patenka itin didelis jų kiekis - nuo 300 iki 500 milijonų. Šie spermatozoidai juda netvarkingai, pasiekdami vos 2-3 milimetrų per valandą greitį. Tačiau jų kelionė link kiaušialąstės yra tikslinga. Orgazmo metu gimdos kaklelis trumpam atsiveria, leidžiant spermatozoidams patekti iš rūgštesnės makšties terpės į šarmingesnę gimdą. Ovuliacijos dienomis gimdos kaklelio gleivės tampa lengviau praeinamos, palengvindamos spermatozoidų judėjimą, o kitomis ciklo dienomis gleivinis kamštis tampa žymiai sunkiau pralaidus. Gimdos ir kiaušintakių raumenų susitraukimai taip pat padeda spermatozoidams judėti pirmyn.
Spermatozoidai, judėdami prieš skysčio srovę (teigiamasis reotaksis), per maždaug 30 minučių po ejakuliacijos pasiekia gimdos ertmę, o per maždaug 1,5 valandos - kiaušidės ampulę, kur dažniausiai ir įvyksta apvaisinimas. Tačiau patekę į moters lytinius takus, spermatozoidai dar nėra pajėgūs apvaisinti kiaušialąstės. Jiems reikia subręsti. Šis brendimo procesas, trunkantis apie 7 valandas, vadinamas kapacitacija. Kapacitacijos metu nuo spermatozoido akrosomos srities pasišalina jį dengiantis baltyminis sluoksnis ir glikoproteinai.
Akrosomos fermentai, tokie kaip hialuronidazė, padeda spermatozoidui pereiti pro spindulinį vainiką, o tripsino fermentai skaido skaidriosios srities (zona pellucida) medžiagas. Dėl šių fermentų, taip pat akrosino poveikio, spermatozoidas gali pereiti antrinį oocitą dengiančius sluoksnius. Tai itin svarbus etapas, nes tik vienas iš milijardų spermatozoidų sugeba įveikti šiuos barjerus.
Kai spermatozoidas peržengia oocito skaidriąją sritį, jis sąveikauja su antrinio oocito paviršiumi. Vos tik spermatozoidas paliečia oocito membraną, pakinta skaidriosios srities cheminės savybės - ji tampa nelaidi kitiems spermatozoidams, o kiaušialąstės medžiagų apykaita suintensyvėja. Padidėja angliavandenių apykaita, baltymų sintezė, daugiau pasisavinama fosforo ir kalio. Šių procesų metu pakinta ir išorinio kiaušialąstės sluoksnio elastingumas bei skaidrumas. Vėliau susiformuoja apvaisinimo dangalas, kuris nebeleidžia kitiems spermatozoidams patekti į kiaušialąstę. Net jei kiti spermatozoidai jau būna perėję spindulinį vainiką ar pradėję tirpdyti skaidriosios srities sluoksnį, jie negali patekti į apvaisintą kiaušialąstę.
Susiliejus spermatozoido ir oocito membranoms, į oocito vidų patenka spermatozoido galva, kaklas ir uodegėlė. Tuo metu oocitas baigia antrąjį mejozinį dalijimąsi ir virsta kiaušialąste, turinčia moteriškąjį probranduolį bei vieną poliarinį (redukcinį) kūnelį. Spermatozoido uodegėlė nuo galvos atsiskiria ir suyra, o jo branduolys virsta vyriškuoju probranduoliu (pronukleusu). Prasideda lytinio susijungimo kelias (via copulativa), kurio metu pradeda artėti spermatozoido ir kiaušialąstės branduoliai. Branduolius dengiantys apvalkalai išnyksta, chromosomos susilieja ir išsidėsto centrosomos sudarytoje dalijimosi verpstėje.
Dauguma spermatozoidų, esančių moters lytiniuose takuose, gali dalyvauti apvaisinime 2-3 paras, o kartais net 4-5 paras po ejakuliacijos. Tuo tarpu ovuliavusi kiaušialąstė yra gyvybinga maždaug 24 valandas. Taigi, geriausias laikotarpis apvaisinimui įvykti yra subrendusio folikulo plyšimo metas, taip pat 2-3 dienos prieš ovuliaciją.
Spermatozoidas - tai vyriška lytinė ląstelė, gameta, turinti pusę genetinės medžiagos, reikalingos ląstelei, ir lemianti individo lytį. Žmogaus spermatozoidas gali turėti „X“ arba „Y“ tipo lytinę chromosomą. Tai labai diferencijuota ląstelė, kurią sudaro galvutė, uodegėlė ir jas jungianti kaklo dalis. Uodegėlė, dar vadinama žiuželio, sąlygoja jo judrumą, o jos dėka žmogaus spermatozoidas gali judėti 1-3 mm/min greičiu. Kaklelyje esančios centriolės paveldimos būsimo organizmo, nes moteriškosios lytinės ląstelės jų neturi. Vidurinę uodegėlės dalį supa daugiau nei 50 mitochondrijų, kurios po apvaisinimo suyra, todėl spermatozoidų mitochondrijos nepaveldimos.
Spermatozoidai susiformuoja spermatogenezės metu vyro lytinių organų sėklidžių sėkliniuose vamzdeliuose. Žmogaus spermatozoidas susiformuoja per 61 dieną. Į kiaušinėlį patenka ne tik spermatozoido galvutė, bet ir visas spermatozoidas, pristatydamas centrioles ir kai kuriuos baltymus, reikalingus kiaušinėlio aktyvavimui. Nors spermatozoiduose neaptikta transkripcijos ar transliacijos pėdsakų, jų branduolyje rasta apie 3000 iRNR molekulių bei keletas rūšių mikro-RNR, kurios gali būti svarbios ankstyvam embrionų vystymuisi.
Gyvūnai gamina labai daug spermatozoidų: šuo - apie 60 mln., avinas - iki 2 mlrd., arklys - apie 10 mlrd., žmogus - apie 200 mln. Spermatozoidų paviršius įkrautas neigiamai, todėl jie nesulimpa.
Apvaisinimo procesai (3D animacija)
Jei apvaisinamos dvi kiaušialąstės, ima vystytis du gemalai ir gimsta dizigotiniai dvyniai. Gemalas, susidaręs po apvaisinimo, per 3-6 paras nuslenka kiaušintakiu į gimdą, kur įsitvirtina ir bręsta.
tags: #kiausialaste #apvaisina #daug #spermatozoidu
