Ako rýchlo oplodní mužská spermia ženské vajíčko?

Oplodnenie sa často opisuje ako olympiáda v mikrosvete, v ktorej milióny spermií vyrážajú na maratón k vajíčku. Dlho sa verilo, že zvíťazí najrýchlejšia spermia, ktorá sa ako prvá dostane do cieľa.

Moderné poznatky však ukazujú, že oplodnenie nie je jednoduchá súťaž v rýchlosti. Spermie síce aktívne plávajú smerom k vajíčku, no významnú úlohu zohráva ženský reprodukčný trakt, stav vajíčka, vzájomné chemické signály a celková kvalita spermie.

Akou rýchlosťou sa spermie pohybujú?

Za jednu minútu prekonajú najviac 4 milimetre, pokojne to však môže byť iba jeden milimeter.

Spermie sa pritom pohybujú rýchlosťou štyri milimetre za minútu.

Slovíčko „iba“ je ale v tomto prípade veľmi relatívne, pretože spermie sú veľmi malé. Dosahujú iba 55-milióntinu z milimetra, teda zvládnuť celý milimeter za minútu je viac ako šikovné.

V ľudskom svete je to krátka vzdialenosť, ale pre spermiu ohromný výkon, veď jej dĺžka je len 0,05 milimetra. Zdolať musia trasu, ktorá je 4000-krát dlhšia ako ich vlastná dĺžka.

Ak by sme spermie zväčšili na jeden meter, ich cesta za vajíčkom by bola dlhá štyri kilometre.

Prečo oplodnenie netrvá len niekoľko desiatok minút?

Keďže k vajcovodom musia spermie zvládnuť približne 175 milimetrov, dalo by sa očakávať, že „cesta“ im zaberie menej ako hodinku.

Podľa sledovaní je to však celkom inak, v priemere dochádza k oplodneniu do troch dní a za ten čas musí spermia až 20-tisíckrát švihnúť svojím bičíkom.

Iné údaje uvádzajú, že tie najšikovnejšie a najrýchlejšie dosiahnu cieľ už o niekoľko hodín, o jednu až päť hodín, ich trochu lenivejší druhovia až o niekoľko dní.

Rozdiel medzi rýchlosťou pohybu spermie a časom potrebným na oplodnenie vysvetľuje najmä zložitosť prostredia, ktoré musí spermia prekonať. Nepláva priamou trubicou k vajíčku, ale prechádza cez pošvu, krčok maternice, maternicu a vajíčkovody, pričom jej pohyb ovplyvňujú tekutiny, svalové sťahy, mihalnice aj imunitný systém ženy.

Cesta spermie ženským telom

V jednom výrone semena môže byť až miliarda spermií, priemerne je ich však „iba“ 80 - 600 miliónov.

Ejakulát muža netvoria len spermie, ich podiel je dokonca len päť či desať percent celkového objemu.

Počas jednej ejakulácie sa uvoľní dávka s priemerným objemom dva až šesť mililitrov a v nej je vyše 250 miliónov spermií.

Väčšina spermie však svoje putovanie ani len nezačne, niektoré hynú už po pár sekundách.

Cesta spermií ženským telom je nesmierne selektívna. 98 % spermií sa nikdy nedostane ďalej než po počiatočné úseky.

Asi len jedno percento spermií sa dostane z pošvy, ktorá má pre spermie neľútostne kyslé prostredie, do hrdla maternice.

Ani tu však nemajú istotu, že prežijú, pretože imunita ženy ich považuje za votrelcov a začne proti nim bojovať.

Po tomto nemilosrdnom boji zostane len niekoľko víťazov, možno dvadsať.

Aj medzi tými, ktoré túto prekážkovú dráhu zvládnu, pokračuje selekcia.

Niektoré spermie sa dočasne uchytia na stenách vajíčkovodov, kde zotrvávajú, kým sa neobjaví vajíčko. Táto „čakáreň“ však nie je dostupná pre každého.

Úloha krčka maternice

Ak nie je vhodný čas, spermiám zabraňuje v preniknutí do maternice hustý hlien, takzvaná hlienová zátka.

Počas ovulácie však produkuje hrdlo maternice iný druh hlienu, ktorý naopak oplodneniu pomáha.

Je ho veľa a je riedky, obsahuje iba malé množstvo bielych krviniek, ktoré by mohli spermie poškodiť.

Úloha maternice a vajíčkovodov

Jedným z najvýznamnejších nástrojov regulácie sú kontrakcie maternice, ktoré pripomínajú pohyby tráviaceho traktu.

Tieto rytmické sťahy dokážu spermie, alebo aj častice imitujúce ich veľkosť, dopraviť do vajíčkovodov v priebehu niekoľkých minút.

Zatiaľ čo spermie smerujú nahor, vajíčko sa pohybuje opačným smerom - nadol.

A to vďaka drobným chĺpkom na stenách vajíčkovodov, ktoré ho jemne posúvajú vpred.

Spermie musia prekonávať tok vytváraný práve týmito mihalnicami.

Navyše, spermie, ktoré sa dostanú príliš blízko k stenám vajíčkovodu, majú tendenciu sa lepiť a strácajú schopnosť pohybovať sa vpred.

Funkčné vajíčkovody by mali preukázať svoju funkciu tým, že svojím pohyblivým epitelom presunú oplodnené vajíčko bezpečne až do maternice, kde je potrebné jeho uhniezdenie.

Čo znamená, že spermia musí dozrieť?

Zaujímavým faktom je, že spermia, ktorá ako prvá dorazí k vajíčku, ho často nemôže okamžite oplodniť.

Aby túto úlohu dokázala splniť, musí prejsť záverečnou fázou dozrievania, ktorá sa odohráva až v ženskom organizme a vyžaduje si čas.

Keď sa vyčerpané spermie dostanú do vajíčkovodu a ešte nenastal ten správny čas, odpočívajú v ňom, doslova spia.

Zobudí ich až aktivita vajíčka, ktoré ich láka k sebe.

To znamená, že spermia môže byť pri vajíčku skôr, než je schopná ho oplodniť.

Je oplodnenie pretekom najrýchlejšej spermie?

Dlho sa verilo, že oplodnenie je pretekom, v ktorom zvíťazí najrýchlejšia spermia.

Milióny spermií sa rozbehnú k cieľu a len ten najrýchlejší vyhrá.

Tradične sa verilo, že o oplodnení rozhoduje najrýchlejšia spermia.

Oplodnenie nie je o rýchlosti, v skutočnosti ide o starostlivý výberový proces, ktorý má bližšie k náročnému konkurzu než k pretekom.

V rozhodujúcej chvíli hrá hlavnú úlohu ženský organizmus.

Moderná veda túto biologickú dogmu rozbíja: práve ženské vajíčko rozhoduje o tom, ktorej spermii dovolí vojsť dovnútra - a vyberá si.

Nehrá férovo, pretože nie vždy vyhrá ten, čo príde prvý.

Dnes však vieme, že rozhodujúca nie je rýchlosť, ale celková kvalita a integrita spermie, jej schopnosť komunikovať s vajíčkom a reagovať na jeho signály.

Ako vajíčko „vyberá“ spermie?

Vajíčko je obklopené viacerými vrstvami buniek a látok, ktoré aktívne ovplyvňujú, ktoré spermie k nemu preniknú.

Folikulárna tekutina a bunky okolo vajíčka, takzvané kumulusové bunky, uvoľňujú chemické látky, ktoré spermie priťahujú a zároveň aktivujú.

Vajíčko im síce vydáva chemické signály, ktorým smerom sa vydať, ale spermie nemajú úplne presný orientačný zmysel.

Dokonca iba jedna z piatich sa okamžite vydá správnym smerom.

Niekedy rozhoduje zloženie, signály a chemický kód, ktorý spermia a vajíčko zdieľajú len v prípade vzácnej biologickej zhody.

Následne dochádza k rozpoznávaniu medzi špecifickými molekulami na povrchu spermie a obale vajíčka.

Iba spermie, ktoré majú zodpovedajúce receptory, môžu pokračovať ďalej a splynúť s vajíčkom.

Gametická kompatibilita

Áno, hovoríme o takzvanej gametickej kompatibilite.

Každé vajíčko aj spermia nesú špecifické molekulárne znaky a ich kombinácia môže byť viac alebo menej vhodná.

Existujú indície, ktoré naznačujú, že pred oplodnením dochádza k výmene informácií medzi spermiou a vajíčkom - k akýmsi pytačkám alebo pracovnému pohovoru.

Najrýchlejšie spermie dorazia k vajíčku, ale tam čakajú „vo fronte“.

Vajíčko si potom do určitej miery „vyberá“, ktorý z uchádzačov ponúka najlepšiu genetickú informáciu.

Podľa čoho volí svoje preferencie, na to ešte vedci neprišli.

Čo vieme o hypotéze komunikácie medzi vajíčkom a spermiou?

Joseph Nadeau z amerického výskumného ústavu PNRI dospel k záveru, že vajíčko nie je v celom procese pasívnym príjemcom.

Nadeau si všimol, že niektoré distribúcie genetických kombinácií sú u potomkov častejšie, alebo naopak menej časté, než by zodpovedalo bežným pravdepodobnostiam, ako ich popisujú klasické Mendelove zákony dedičnosti.

Vo svojej ďalšej analýze sa preto zameral na TRD, čo je skratka označujúca odchýlku v podiele génov po prenose (transmission ratio distortion).

K takejto odchýlke dochádza vo chvíli, keď je podiel niektorých génov v generácii potomkov iný, než by mal byť teoreticky na základe znalosti genetickej informácie rodičov.

Prenos genetickej informácie má v zásade štyri fázy: meióza, gametogenéza, oplodnenie a rast embrya.

Doteraz boli vedcom známe mechanizmy, ktoré vysvetľovali uprednostnenie či potlačenie niektorého génu v prvej, druhej a štvrtej fáze.

Nadeau však verí, že objavil nejakú formu ovplyvnenia aj vo fáze oplodnenia.

Teda že dochádza k určitej forme komunikácie medzi vajíčkom a spermiou pred tým, než sa spermia zlúči s vajíčkom.

Joseph Nadeau vo svojej práci prezentuje štatistické náznaky prebiehajúcej „komunikácie“.

Nevieme však, ako presne táto komunikácia medzi vajíčkom a spermiou prebieha.

To, či počas oplodnenia ku komunikácii vajíčka so spermiou skutočne dochádza, zatiaľ stále nie je celkom isté.

Teória, ktorú Nadeau v októbri 2017 publikoval, je lákavá.

Pretože zatiaľ nie je jasný mechanizmus tejto komunikácie, predstavuje predovšetkým výzvu pre ďalší výskum.

Na závery je skoro, ide len o hypotézy.

Podľa kritikov Nadeau predložil len prehľad literatúry a koreláciu dát, nepokúsil sa hypotézu vyvrátiť experimentom.

Takže v tejto chvíli je to len zaujímavá úvaha, ktorá môže vysvetliť niektoré dáta, ale nie je to ich jediné vysvetlenie.

Akrozóm: prečo nestačí byť rýchly?

Kľúčová je neporušenosť akrozómu, čo je vačok na prednej časti hlavičky spermie, ktorý obsahuje enzýmy potrebné na preniknutie cez obaly vajíčka.

Ak je akrozóm poškodený alebo sa jeho obsah uvoľní predčasne, spermia už vajíčko oplodniť nedokáže - aj keby bola veľmi rýchla.

Všetky spermie sa snažia dostať cez obal k vajíčku, ale podarí sa to len jednej.

Dovnútra pritom prenikne len hlavička spermie, bičík ako nepotrebný odpadne.

Ako sa zabráni vstupu ďalších spermií?

Akonáhle jedna spermia prenikne do vajíčka, to okamžite zareaguje.

Uvoľní látky z vačkov pod jeho povrchom, takzvané kortikálne granuly, ktoré zmenia štruktúru obalu vajíčka a zablokujú vstup ďalších spermií.

Keď spermia prerazí obal, cesta pre ostatné sa okamžite zablokuje: pred obalom vajíčka vybuchnú maličké vrecúška, ktoré spôsobia, že sa stane nepreniknuteľným.

Tak sa zabráni oplodneniu jedného vajíčka viacerými spermiami.

Kedy je najväčšia pravdepodobnosť oplodnenia?

Odpoveď na túto otázku je zdanlivo jednoduchá: v čase ovulácie.

Je to isté krátke obdobie v mesiaci, v ktorom je najpravdepodobnejšia šanca počať dieťatko.

Ovulácia nastáva typicky 12.-16. deň 28-dňového cyklu a signalizuje sa zmenami v tele spôsobenými nárastom estrogénu a LH.

Pri pravidelnej menštruácii ovulácia nastáva približne medzi 13. - 15. dňom cyklu, teda asi v jeho polovici.

Dozreté a pripravené vajíčko - ženská pohlavná bunka - sa vydá z vaječníka na svoju púť do maternice, počas ktorej čaká na svoje oplodnenie.

Vajíčko je po uvoľnení schopné oplodnenia len 17 - 24 hodín.

Spermie však dokážu oplodniť vajíčko ešte aj po 48 hodinách, počas ktorých sú schopné prežiť v tele po pohlavnom styku.

Ak sa do tela dostanú na 12. deň, ešte stále majú šancu dožiť sa toho vytúženého štrnásteho.

Iné údaje uvádzajú, že k oplodneniu môže dôjsť do 24 hodín od ovulácie, pričom k pohlavnému styku môže dôjsť až 5 dní pred oplodnením.

Ženy s nepravidelnou menštruáciou majú ovuláciu posunutú a ich plodné dni sa nedajú výpočtom presne určiť.

Na presné určenie najplodnejších dní sa preto používajú aj iné metódy: meranie bazálnej teploty v pošve, ovulačné testy alebo špeciálne vreckové ovulačné mikroskopy.

Čo sa deje po oplodnení?

Ak je „akcia“ úspešná, vajíčko sa zahniezdi vo výstelke maternice a gravidita sa začala.

Na otehotnenie nestačí len oplodnené vajíčko, musí dôjsť predovšetkým k jeho uhniezdeniu do steny maternice a jeho následná výživa hormónmi žltého telieska, až pokým sa nevyvinie placenta.

Funkčné žlté teliesko, corpus luteum, je ochranou dozretého vajíčka a produkuje hormóny, hlavne progesterón, ktorý je v tehotenstve veľmi dôležitý.

Ak dôjde k oplodneniu, stane sa z neho po zahniezdení vajíčka takzvané tehotenské teliesko, ktoré udržuje správnu hladinu hormónov, kým nevznikne placenta, ktorá túto funkciu po ňom preberá.

Pokiaľ k zahniezdeniu z rôznych príčin nedôjde, oplodnené vajíčko zaniká a vylúči sa von z tela najbližšou menštruáciou a žena ani nemusí zistiť, že mala šancu byť tehotná.

K uhniezdeniu dochádza 6-10 dní po oplodnení.

Neexistujú žiadne bezprostredné známky oplodnenia.

Okamih oplodnenia nemožno cítiť.

Najvhodnejšie je počkať s domácim tehotenským testom aspoň do prvého dňa vynechania menštruácie, čo je obvykle asi dva týždne po ovulácii alebo potenciálnom oplodnení.

Aké podmienky podporujú úspešné otehotnenie?

Pravidelná ovulácia

Pravidelná menštruácia a ovulačný cyklus sú potrebné na to, aby boli vaječníky schopné každý mesiac vyprodukovať minimálne jedno dozreté vajíčko schopné oplodnenia.

Žlté teliesko

Funkčné žlté teliesko produkuje hormóny, hlavne progesterón, ktorý pomáha udržať skoré tehotenstvo.

Kvalitné spermie

Spermie musia byť vitálne, silné, dostatočne pohyblivé a zdravé.

Aby bolo mužské semeno schopné oplodniť ženské vajíčko prirodzenou cestou, musí obsahovať najmenej 20 miliónov spermií v 1 ml, z toho viac ako 50 % musí byť úplne pohyblivých.

Iba 200 spermií je schopných dostať sa až do vajíčkovodu ženy a iba jedna, respektíve dve, môžu oplodniť vajíčko.

Funkčné vajíčkovody

Vajíčkovody musia umožniť stretnutie spermií s vajíčkom a následne presunúť oplodnené vajíčko do maternice.

Pripravená maternica

Maternica musí pre vajíčko pripraviť prekrvenú vnútornú sliznicu, endometrium, potrebnej hrúbky.

Len tak môže byť uhniezdenie vajíčka úspešné a môže sa začať zložitý proces vývinu embrya.

Môže ženské telo odmietať spermie konkrétneho partnera?

Áno, také prípady existujú.

Môže ísť o prítomnosť protilátok proti spermiám alebo o nepriaznivé prostredie v krčku maternice, ktoré konkrétne spermie spomaľuje alebo ničí.

V laboratóriu sa tieto faktory dajú testovať.

Áno, časť prípadov takzvanej nevysvetlenej neplodnosti môže súvisieť práve s touto bunkovou komunikáciou.

Spermia sa nemusí správne aktivovať, naviazať na obal vajíčka alebo spustiť potrebné reakcie pre jeho preniknutie.

Ovplyvňuje genetická odlišnosť šancu na úspech?

Z genetického hľadiska je výhodné, keď sa spoja jedinci s odlišnými génmi, najmä v oblasti imunitného systému.

Taký potomok má širšiu imunitnú výbavu a je odolnejší voči infekciám a niektorým ochoreniam.

Niektoré výskumy naznačujú, že vajíčko môže pri výbere spermie reagovať aj na molekulárne rozdiely medzi gamétami.

Podľa niektorých vedcov však zatiaľ nie je jasné, či ide o aktívny výber vajíčka, alebo o následok iných genetických a embryonálnych mechanizmov.

Čo môže ovplyvniť kvalitu spermií?

Každý deň sa v zdravom mužskom tele vytvorí až 100 miliónov nových spermií.

Než dozrú a sú pripravené k ejakulácii, trvá to tri dni, ale semenníky neustále, 24 hodín denne, produkujú nové spermie.

Odhaduje sa, že muž za život „vyrobí“ okolo 12 biliónov spermií.

Mužská biológia sa mení s vekom a kvalita aj kvantita spermií sa môže začať znižovať už po 25. roku života.

Austrálsky výskum ukázal, že spermie po dlhom zadržiavaní môžu byť menej kvalitné ako čerstvé.

Pre splodenie je preto vhodnejšie každodenné sexovanie.

Je dobre známe, že nevhodné je aj prehrievanie semenníkov, napríklad keď si muž kladie do lona notebook.

Na kvalitu spermií môže vplývať aj celkový životný štýl a vystavenie chemickým látkam.

Čo robiť pri dlhšom neúspešnom snažení o dieťa?

U žien do 35 rokov je vhodné vyhľadať odborníka po roku pravidelného nechráneného pohlavného styku.

Po 35. roku už po pol roku a po 40. roku veku čo najskôr.

Ak má žena nepravidelnú menštruáciu, prekonala gynekologické zákroky, trpí endometriózou alebo má muž výrazne zhoršený spermiogram, je vhodné obrátiť sa na špecialistu okamžite.

Existujú testy, ktoré hodnotia funkčné vlastnosti spermií - ich pohyb, reakciu na chemické podnety či integritu DNA.

V minulosti sa skúšali aj testy napodobňujúce väzbu spermie na obal vajíčka, no v praxi sa príliš neuchytili.

Najviac informácií získavame pri laboratórnom oplodnení, kde možno priamo pozorovať interakciu vajíčka a spermií.

Cieľom výskumu je prenášať poznatky o biológii oplodnenia do klinickej praxe.

Vyvíjajú sa diagnostické a separačné sady, ktoré pomáhajú hodnotiť a vyberať spermie podľa ich funkčnej kvality - teda podľa schopnosti reagovať na vajíčko a úspešne ho oplodniť, nie len podľa tvaru či pohybu.

Tieto nástroje zlepšujú výber spermií pri asistovanej reprodukcii a zvyšujú šancu na úspech.

Zároveň sa vyvíja domáci test kvality spermií pre mužov, ktorý umožní odhaliť problémy v pohodlí domova.

Takýto test môže pomôcť včas identifikovať komplikácie a uľahčiť rozhodnutie vyhľadať odborníka.

tags: #akou #rychlostou #oplodni #muzska #spermia #zenske