Plemnik - męska komórka rozrodcza
Plemnik, który wbrew wszelkim przeciwieństwom zapładnia komórkę jajową, jest nie tylko szczególny, ale też jedyny z wieluset milionów innych. W jaki sposób plemniki osiągają cel po swojej, długiej, najeżonej niebezpieczeństwami, podróży?
Od momentu osiągnięcia dojrzałości płciowej, a następnie przez resztę życia, mężczyzna zdolny jest do prawie natychmiastowego postawienia w stan gotowości armii wielu milionów plemników. Tuzin ejakulacji zawiera liczbę plemników równą ilości mieszkańców naszego globu. Ale tylko jeden z nich potrzebny jest do zapłodnienia żeńskiej komórki rozrodczej. Produkcja nasienia na tak wielką skalę jest jednak konieczna, ponieważ tylko około 500 plemników zniesie trudy pokonywania dróg rodnych kobiety i dotrze do miejsca zapłodnienia w nienaruszonym stanie. Niedostrzegalny gołym okiem, każdy plemnik ma około 0,05 mm długości, z maleńką główką przypominającą swoim wyglądem głowę węża.
Budowa anatomiczna plemnika
Główka zbudowana jest prawie wyłącznie z jądra zawierającego 23 pojedyncze chromosomy - męski wkład do genetycznej kartoteki następnego pokolenia. W górnej części główki znajduje się błonkowala czapeczka zwana akrosomem, zawierającym mocne enzymy potrzebne do rozpuszczenia błony jaja w momencie wnikania do niego plemnika. Część środkowa, czyli szyjka, to maszynownia i elektrownia plemnika, w której wytwarzana jest energia potrzebna do napędu rytmicznych uderzeń witki. Sama witka to co najmniej trzy czwarte całkowitej długości plemnika.
Plemnik płynie dzięki biczowatym uderzeniom witki. Energia wytwarzana jest w malutkich strukturach komórkowych szyjki. W tych miniaturowych piecykach spalane są wysokoenergetyczne cząsteczki cukru dostarczane przez płyn nasienny. Energia jest szybko przekazywana do witki, która porusza się ruchem falowym, od podstawy do koniuszka witki, w skoordynowanej sekwencji. Witka wykonuje 14-16 ruchów na sekundę i napędza w ten sposób plemnik. Obracając się wokół własnej osi, plemniki płyną ruchem spiralnym od pochwy przez szyjkę i macicę do jajowodów. Strumyczek plemników płynie bardzo szybko - w warunkach korzystnych pokonują one 2 mm/minutę. W warunkach niekorzystnych takich jak gęste, klejące płyny lub kwasowy odczyn pochwy, ich prędkość znacznie spada. Ich zdolność ruchu może być dodatkowo ograniczana lub powstrzymywana przez wzrost temperatury lub obecność pewnych leków, takich jak środki uspokajające lub leki znieczulające miejscowo.
Tematy z forum:
W kanalikach nasiennych produkowanych jest około 50.000 plemników na minutę, tj. 72 miliony na dobę. Drobne, rytmiczne skurcze ścianek kanalików prowadzą tę ogromną i niekończącą się populację plemników do najądrzy, mocno pofałdowanych kanalików, łączących każde z jąder nasieniowodem, tj. kanałem, którym dojrzałe plemniki rozpoczną we właściwym czasie swoją podroż.
Linia produkcyjna spermy
Sygnał do wszczęcia produkcji nasienia pochodzi z przysadki, głównego gruczołu u podstawy mózgu - jakkolwiek nie jest wiadomym, co powoduje wysłanie tego sygnału. Gruczoł przysadki u dojrzałego chłopca uwalnia do krwioobiegu związek chemiczny, zwany FSH - taki sam hormon zapoczątkowuje proces dojrzewania komórki jajowej u kobiet. FSH sprawia, te spermatogony rozwijają się w nasienie w złożonym i delikatnym procesie. Produkcja nasienia zwana spermatogenezą, obwieszcza osiągnięcie męskości i trwa całe dorosłe życie. Wprawdzie ulega ona tylko nieznacznemu zwolnieniu w okresie starości, natomiast podatna jest na szkodliwy wpływ chorób, takich jak świnka, wirusowe zapalenie płuc, a także hormony, wzrost temperatury i leki.
Wytwarzaniem plemników w kanalikach nasiennych rządzą duże komórki Sertoliego. To one właśnie pobudzane są przez hormon FSM z przysadki w okresie pokwitania. One też potrzebują hormonu męskiego, testosteronu, który konieczny jest dla prawidłowego przebiegu produkcji nasienia. Przejście od spermatogonii do plemników odbywa się w czterech ciągłych cyklach.
W oczekiwaniu na wezwanie
Dojrzale plemniki w momencie dotarcia do szczytu najądrzy, niezdolne są do samorzutnego ruchu. Na tym etapie ich rozwoju tylko nieliczne z nich, o ile w ogóle, posiadają zdolność zapłodnienia jaja. Plemniki potrzebują około 3 tygodni na osiągnięcie pełnej dojrzałości w najądrzach - przemieszczają się one tym kanalikiem cały czas dojrzewając. Kiedy docierają do końca są magazynowane. W obecności hormonów płciowych takich jak testosteron i zawieszone w odżywczym płynie najądrzy, niedojrzałe plemniki przechodzą różne złożone zmiany. W ich następstwie aktywność metaboliczna plemników nabiera tempa, jak silnik wprowadzony na coraz wyższe obroty. W przypadkach wzmożonej aktywności płciowej lub obecności wysokich poziomów testosteronu, proces dojrzewania może ulec przyspieszeniu.
W magazynie
Przechowywanie trwa zaledwie 9-10 tygodni. Po tym czasie plemniki są rozkładane i wchłaniane przez tkanki najądrzy. Mniej więcej połowa liczby plemników docierających do szczytu najądrzy ulegnie, w okresach średniej aktywności seksualnej, rozłożeniu i resorpcji.
Zaczyna się podróż
Kiedy mężczyzna jest pobudzony seksualnie, jego gruczoł przysadki uwalnia do krwioobiegu hormon oksytocyny, wywołujący skurcze ścianek najądrzy, kanalików nasiennych i nasieniowodów. Tuż przed momentem wytrysku, plemniki wyrzucane są krótkimi, mocnymi strużkami z jąder, poprzez nasieniowody osiągają w ciągu 15 sekund cewkę moczową.
Tematy z forum:
Ejakulacja
Wytrysk nasienia z członka na szyjkę macicy i tylną część pochwy zawiera od 200-500 milionów plemników. Wiele z nich ginie w zetknięciu z kwasowym odczynem pochwy. Z chwilą dotarcia do szyjki macicy, nasienie napotyka na czop ze śluzu blokujący wejście do szyjki, z którym miesza się w ciągu 60 sekund. Plemniki pozostają w potrzasku aż do momentu, kiedy enzymy w wydzielinie prostaty złamią i upłynnią te mieszankę. Trwa to około 10 minut.
Następnie plemniki kontynuują podróż przez szyjkę macicy. Kanał szyjki jest dla plemników swego rodzaju przeszkodą. Tylko w okresie owulacji, w środku cyklu miesięcznego, śluz szyjkowy rzednie i nabiera szklistej barwy. Wygląda to tak, jakby wrota macicy rozwierały się, aby umożliwić plemnikom niezakłócony przepływ. Z każdych 500 tylko jeden dociera aż tak daleko.
Chociaż zaledwie jeden plemnik jest potrzebny do zapłodnienia, obecność innych jest niezbędna, ponieważ muszą wytworzyć enzym niszczący zewnętrzną ścianę jaja, aby ten wybrany mógł się dostać do środka.
W głąb macicy
W ciągu kilku minut od wytrysku macica i jajowody postawione są w stan gotowości na przyjęcie zbliżających się plemników. Silne stymulatory mięśniowe zwane prostagladynami, a pochodzące z pęcherzyków nasiennych, wchłaniane są przez ścianki pochwy i przenoszone we krwi celem wywołania skurczów macicy i jajowodów. W trakcie wnikania do macicy, plemniki wspomagane są tymi skurczami mięśniowymi.
Ostatnia prosta
Zasadowość środowiska macicy i skurcze jej ścian są istotnym czynnikiem wspomagającym plemniki, z drugiej jednak strony błony zewnętrzne każdego z nich narażone są na niszczący wpływ płynów macicznych. Z tego też powodu plemniki pokrywane są proteinową warstewką rozmaitych "czynników ochronnych" - związków chemicznych pochodzących głównie z pęcherzyków nasiennych. Zadaniem "czynników ochronnych" jest uniezdatnienie plemników, aż do momentu kiedy osiągną one jajowody.
Przygotowanie do zapłodnienia
Zanim nastąpić może zapłodnienie, plemniki muszą się do tego przygotować. Polega to na przejściu przez proces zwany uzdatnieniem. Trwa to, około 7 godzin, a polega na usunięciu warstewek proteinowych z czapeczki akrosomowej. Uczynnia to akrosom i jego arsenał enzymów, które umożliwią zwycięskiemu plemnikowi wniknięcie do jaja.
Jeżeli wyścig do komórki jajowej wygra plemnik z chromosomem X, urodzi się dziewczynka. Gdy zwycięży plemnik z chromosomem Y, na świat przyjdzie chłopiec.
Na tym etapie na placu boju pozostaje już tylko około 500 plemników. Z chwilą kiedy jeden z nich styka się z komórką jajową, akrosom zlewa się z komórkami błony otaczającej jajo i uwalnia swoje enzymy. Fakt tej penetracji włącza system obronny jaja, którego zadaniem jest niedopuszczenie następnych plemników.
Po przedarciu się przez błonę zewnętrzną, główka plemnika zlewa się z wewnętrzną membraną, tj. błoną witelinową. Plemnik odrzuca teraz witkę i szyjkę, a jądro przechodzi przez punkt otwarcia i wchłaniane jest do wnętrza komórki jajowej. W momencie kiedy chromosomy jaja i plemnika łączą się ze sobą, następuje zapłodnienie.
Chłopiec czy dziewczynka?
To zapładniający plemnik decyduje o płci potomstwa w momencie poczęcia. Z genetycznego punktu widzenia plemniki dzielą się na typ X i Y. Z 23 chromosomów obecnych w jądrze jeden jest chromosomem płci typu X lub Y. Jeżeli jajo zapładniane jest plemnikiem X, urodzi się dziewczynka - ponieważ wszystkie chromosomy jaja są typu X, a skojarzenie dwóch X w parę XX spowoduje, że embrion będzie płci żeńskiej. W przypadku zapłodnienia przez plemnik typu Y, para chromosomów odpowiedzialnych za płeć będzie XY, czego wynikiem będzie chłopiec.
Pokrewne artykuły
Co miesiąc, w połowie cyklu miesiączkowego, z jajników kobiecych zostaje uwolnione jajo. Mając przed sobą tylko 12 do 14 godzin życia rozpoczyna ono podróż przez jeden z jajowodów do miejsca ewentualnego zapłodnienia przez pojedynczy plemnik. Jeśli tak się stanie, powędruje do macicy, gdzie zagnieździ się w jej wyściółce i rozpocznie się...
Z chwilą ejakulacji około 350 mln plemników rozpoczyna swoją niebezpieczną podróż przez drogi rodne kobiety, padając ofiarą licznych przeszkód na swojej drodze. Z 500 plemników ciasno otaczających komórkę jajową tylko jeden zdoła pokonać jej otoczkę...
Narządy płciowe żeńskie dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne. Wewnętzne narządy płciowe pozostawmy dla studentów medycyny, natomiast bardziej szczegółowo opiszę zewnętrzne narządy płciowe kobiety...
Pojawienie się pigułki antykoncepcyjnej spowodowało największą w historii zmianę w postawach i zachowaniach seksualnych. Kiedy problem ciąży został zlikwidowany, a metoda antykoncepcji stała się na tyle dyskretna, że prawie niewidoczna, seks przybrał zupełnie inny charakter...