В отличие от женского овогенеза, который завершается до рождения, формирование половых клеток у мужчин продолжается на протяжении всей жизни, начинаясь в период полового созревания. Этот сложный процесс включает несколько этапов и влечет за собой значительные биологические трансформации репродуктивной системы, главным образом затрагивающие яички. Полное развитие одного сперматозоида требует более двух месяцев, однако непрерывный синтез миллионов новых клеток ежедневно обеспечивается тем, что они находятся на различных стадиях созревания в мужских половых железах.

Что такое сперматогенез

Под термином «сперматогенез» понимают формирование и последующее дозревание мужских гамет – половых клеток, которые проходят сложный путь трансформации от недифференцированных гоноцитов к зрелым сперматозоидам, способным к оплодотворению яйцеклетки. Данный процесс начинается в период полового созревания, обычно около 12 лет, и сохраняется на протяжении всей жизни здорового человека.

Различные этапы формирования сперматозоидов протекают в разных частях семенных канальцев яичек. Полное созревание мужской гаметы занимает более трех месяцев. Примерно полтора месяца отводится на рост и дифференцировку, а еще 20-30 дней – на подготовку к выбросу из организма. За пределами тела мужчины сперматозоид сохраняет жизнеспособность не больше суток, при этом воздействие температуры или химических веществ может привести к его гибели в течение нескольких минут. После попадания в репродуктивный тракт женщины (матка и маточные трубы) он способен оставаться активным от трех до пяти дней.

Формирование спермы главным образом определяется тестостероном – половым гормоном, который вырабатывается мужским организмом. Недостаток этого гормона может нарушить процесс образования сперматозоидов, что способно привести к бесплодию, как постоянному, так и временному. Также, созревание спермиев требует поддержания определенной температуры – от 33 до 35 градусов Цельсия. Учитывая высокую чувствительность сперматозоидов к температурным изменениям, перегрев яичек может вызвать сбои в сперматогенезе и привести к проблемам с репродуктивной функцией.

Где находятся клетки

Процесс создания сперматозоидов начинается в яичках, однако на разных стадиях развития эти клетки располагаются в различных слоях семенных канальцев. Незрелые половые клетки (сперматогонии) находятся у основания мембраны вместе со специализированными клетками Сертоли.

Выделяют три вида сперматогоний:

• Темные А – это резервные гаметы, которые хранятся в яичках и активируются при значительном снижении репродуктивного потенциала мужчины;
• Светлые А непрерывно делятся посредством митоза, что приводит к образованию других типов половых клеток.
• В-клетки возникают у базовой мембраны и сразу же мигрируют с помощью сустентоцитов.

В ходе дальнейшего созревания В-клетки располагаются в специализированных углублениях плазматической мембраны Сертоли. По завершении созревания формируется аппарат Гольджи, который образует акросому (выступ на головке спермия, необходимый для растворения оболочки яйцеклетки), после чего зрелый сперматозоид перемещается к просвету канальцев.

Стадии репродуктивного процесса

В процессе формирования мужских половых клеток можно выделить четыре этапа сперматогенеза:

• период размножения;
• периода роста;
• период дозревания;
• период окончательного формирования.

Каждая стадия протекает в отдельных образованиях стенки извитого семявыносящего прохода, что обеспечивает одновременное нахождение большего числа клеток на различных уровнях созревания.

Половое созревание совпадает с началом активного деления клеток. Этот процесс проявляется в частом и стремительном размножении сперматогоний, при этом их число возрастает многократно. В этот период крайне важно оградить юношу от неблагоприятных воздействий – употребление спиртных напитков, табакокурение, перегрев организма, ношение обтягивающей одежды, так как формируется резерв клеток на всю последующую жизнь.

В процессе созревания сперматогонии типа В мигрируют во вторую зону, находящуюся ближе к центральному каналу семявыносящего протока. В этой области они существенно увеличиваются в размерах, накапливают значительный объем цитоплазмы и превращаются в сперматоциты I, или сперматоциты первого порядка.

В процессе созревания сперматоцит делится несколько раз посредством мейоза, в результате чего образуется четыре сперматиды. Затем они претерпевают постепенное формирование и превращаются в зрелые спермии.

Схемы развития половой клетки

Сперматогонии типа А характеризуются крупным ядром и небольшим количеством цитоплазмы, выполняя функцию резервных клеток. Таким образом, процесс формирования половых клеток начинается со сперматогоний типа В, которые в ходе развития накапливают значительное количество внутриклеточной жидкости, превращаясь в сперматоциты I – клетки, содержащие диплоидный набор хромосом (46 штук).

Первичные сперматогонии претерпевают два этапа мейотического деления:

• вначале образуется 2 сперматоцита II с гаплоидным набором (содержат по 23 хромосомы);
• В результате завершения второго мейоза из двух клеток образуются четыре сперматиды.

В процессе созревания сперматиды под влиянием гормонов превращаются в сперматозоиды.

Схема сперматогенеза:

Способы стимуляции выработки сперматозоидов

Сперматозоиды обладают повышенной чувствительностью. На характеристики спермы оказывают негативное воздействие такие факторы, как курение, возраст, воспаления, перегрев, переохлаждение, употребление алкоголя, нерегулярная половая жизнь, хронические заболевания.

Для повышения эффективности работы мужской репродуктивной системы рекомендуется:

• обратиться к врачу-андрологу, который пропишет специальные препараты, поможет выявить первопричину нарушений;
• увеличить потребление продуктов, богатых белком: красного мяса, рыбы, молочных изделий и орехов.
• народная медицина рекомендует отвары из аниса, шиповника, семян подорожника.

В случаях, когда бесплодие сохраняется длительное время, возможно временное стимулирование формирования сперматозоидов с помощью синтетических гормональных препаратов. Это проводится исключительно под контролем специалиста, который разрабатывает индивидуальный план лечения.

Процесс образования спермы контролируется гормональными веществами гипофиза и яичников. Любое отклонение в уровне хотя бы одного из этих веществ приводит к нарушению формирования мужских половых клеток – их количество уменьшается, а качество ухудшается. При подавлении мужской эндокринной системы и замене ее искусственными заменителями, можно добиться временного, но заметного улучшения характеристик спермы.

В процессе формирования мужских половых клеток и оогенеза существуют существенные различия

Овогенез, формирование женских половых клеток, существенно отличается от сперматогенеза. Ооциты проходят стадию размножения еще во внутриутробном периоде, и после рождения образование новых клеток прекращается. Таким образом, у девочек имеется фиксированный запас яйцеклеток, который не меняется, в то время как сперматогенез у мужчин продолжается на протяжении всей жизни.

Из одного сперматогония формируется четыре сперматида, тогда как из одного ооцита первого порядка развивается одна зрелая яйцеклетка. Кроме того, овогенез не включает стадию формирования, поскольку женским клеткам не требуется миграция, и они мало изменяются внешне.

В случае остановки выработки сперматозоидов у мужчины возможно возобновление процесса посредством воздействия на организм искусственными гормонами. Если же у женщины наблюдается дефицит овариального резерва, то стимуляция не будет эффективной, поскольку все яйцеклетки уже созрели и были высвобождены в период овуляции, а новых клеток создать невозможно.