Ооциты (яйцеклетки) — это женские половые клетки, которые несут в себе генетическую информацию. Они являются своеобразным «хранилищем данных», содержащим наследственную информацию женского организма, необходимую для создания будущего ребенка при успешном слиянии женской и мужской половых клеток.
Каждая здоровая яйцеклетка содержит половую хромосому X, что означает, что она определяет пол будущего ребенка.
Резерв яйцеклеток формируется в яичниках девочки еще на этапе развития репродуктивной системы в утробе матери. При рождении количество ооцитов может достигать 1-2 миллионов, однако оно уменьшается с возрастом. К моменту полового созревания и начала первой менструации их количество сокращается до примерно 300-400 тысяч.
У всех ооцитов изначальное качество разное, поэтому не все могут созреть. Кроме того, с возрастом их общее состояние ухудшается. Поэтому даже зрелые яйцеклетки у женщин после 40–45 лет могут быть повреждены. Это может привести к невозможности оплодотворения или к порокам развития плода (в некоторых случаях они делают зародыш нежизнеспособным).
Процесс созревания яйцеклетки
В яичниках яйцеклетки находятся в «законсервированном» виде — они не готовы к оплодотворению в любую минуту, им нужно время на созревание.
Когда девушка вступает в период половой зрелости, особый отдел головного мозга — гипофиз — начинает активно вырабатывать гормоны, регулирующие работу репродуктивной системы: лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ).
Яичники реагируют на уровни этих гормонов в крови, постепенно включаются в работу, начинается первая фаза менструального цикла — фолликулярная.
Под воздействием ФСГ происходит синтез женских половых гормонов (эстрогенов), а в специальных структурных единицах яичников (фолликулах) начинают созревать яйцеклетки. В каждом яичнике сразу несколько штук.
Однако не все намеченные яйцеклетки смогут дать жизнь, только одна — та, которая успеет созреть быстрее других. Фолликул, в котором она находится, к концу фазы (в среднем 13-14 дней) становится самым крупным — доминантным.
Как только яйцеклетка достигает зрелости, главный фолликул разрывается и выпускает её в маточную трубу — особый «проход», ведущий в полость матки. Однако сама яйцеклетка не может двигаться по нему — слизистая оболочка маточной трубы помогает ей в этом. Она покрыта множеством ресничек, которые постоянно двигаются и медленно переносят яйцеклетку в нужном направлении.
Период выхода яйцеклетки из яичника и её продвижение по маточной трубе называется овуляцией. Это наиболее подходящее время для оплодотворения, длится от 12 до 24 часов. Оно сопровождается гормональным всплеском, после которого начинается вторая фаза менструального цикла — лютеиновая.
Изменение уровня гормонов во время менструального цикла
После овуляции концентрация лютеинизирующего гормона в организме увеличивается. Этот гормон помогает яйцеклетке покинуть яичник. При попадании яйцеклетки в маточную трубу на месте доминантного фолликула образуется временная железа, которая называется — жёлтое тело. Эта железа вырабатывает другой гормон, который необходим для успешного зачатия, — прогестерон.
Под воздействием прогестерона слизистая оболочка матки (эндометрий) утолщается и готовится к приему потенциального зародыша. Однако, если не происходит слияние женской яйцеклетки с мужской сперматозоидом, жёлтое тело начинает рассасываться. В результате уровень прогестерона снижается, матка начинает отторгать лишний эндометрий — начинаются менструальные выделения и начинается новая фолликулярная фаза.
У здоровой половозрелой женщины менструальные циклы регулярны и длительностью около 28 дней. Это означает, что каждый месяц, во время овуляции, у нее есть возможность забеременеть.
Естественные причины прерывания менструального цикла могут быть только три: беременность, послеродовой период и наступление менопаузы, когда репродуктивная функция организма отключается из-за старения. В среднем менопауза начинается в возрасте 49–51 год.
Срок жизни яйцеклетки после овуляции
После покидания яичника, яйцеклетка остается способной к оплодотворению в среднем от 12 до 24 часов. В случае, если за это время мужские половые клетки не достигли маточной трубы и не соединились с яйцеклеткой, она попадает в полость матки и разрушается, а ее остатки выводятся из организма вместе с месячными выделениями.
Что такое сперматозоид
Мужские половые клетки известны как сперматозоиды. В отличие от женских, они образуются в яичках только после начала полового созревания. Поскольку уровень мужского гормонального фона обычно стабилен, процесс образования сперматозоидов протекает непрерывно без фаз. Естественным образом он завершается только с возрастом организма и критическим понижением уровня мужского полового гормона тестостерона.
Здоровый взрослый мужчина может производить огромное количество сперматозоидов ежедневно. Тем не менее, не все из них способны успешно оплодотворить яйцеклетку: часть сперматозоидов либо недостаточно подвижна, либо имеет структурные дефекты, которые мешают процессу оплодотворения. Если процент здоровых и активных сперматозоидов слишком низок, например из-за заболеваний репродуктивной системы, у мужчины могут возникнуть проблемы с фертильностью — способностью к зачатию.
Сперматозоиды, подобно яйцеклеткам, несут хромосомы. В отличие от женских клеток, у мужских есть два варианта половых хромосом — X или Y.
Сперматозоиды содержат половину генетической информации, необходимой для создания будущего человека. Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, он определяет пол будущего ребенка
Пол ребенка зависит от конкретного сперматозоида и того, какая половая хромосома у него есть. Если он вносит X-хромосому в яйцеклетку, ребенок будет женским (XX) и родится девочкой. Но если сперматозоид несет Y-хромосому, то ребенок будет мальчиком, с набором хромосом XY.
Пол будущего ребенка зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. Если он вносит X-хромосому, то будет девочка, а если Y-хромосому — мальчик.
Как происходит зачатие
В период овуляции женское тело готовится к возможному зачатию. Слизистая оболочка матки утолщается, а шейка матки, находящаяся в самом низу, открывается немного, облегчая проход сперматозоидов. Также многие женщины испытывают повышение либидо во время овуляции, что усиливает приятные ощущения от секса.
При незащищенном половом акте сперматозоиды начинают гонку во влагалище. Их главная цель — выжить, оплодотворить яйцеклетку и превратиться в зародыш.
Множество сперматозоидов гибнут, не достигнув шейки матки, потому что влагалище имеет враждебную для мужских половых клеток кислотную среду. Продолжить соперничество смогут лишь те сперматозоиды, которые дойдут до шейки, преодолеют ее и попадут в полость матки. Этот процесс длится до получаса, в среднем 15-20 минут.
В матке сперматозоиды проходят через особый процесс — капацитацию, который помогает им избавиться от семенной жидкости и вызывает ряд биохимических изменений. Иначе говоря, сперматозоиды «активируются» и становятся готовыми к оплодотворению — в таком состоянии они могут существовать в женской репродуктивной системе до 3-5 дней.
Дальнейший маршрут мужских половых клеток направлен к маточным трубам — они двигаются по ним в поисках яйцеклетки.
При наступлении овуляции у женщины и наличии свежего яйцеклетка в маточной трубе сперматозоиды встречают его в ампулярном отделе, примерно посередине. Они окружают яйцеклетку и запускают акросомную реакцию. В ходе этого процесса сперматозоид проникает в яйцеклетку, ударяясь головкой и выделяя особые ферменты. Эти ферменты растворяют внешнюю оболочку и позволяют сперматозоиду проникнуть внутрь. Тот, кто справится с задачей быстрее других, передаст свой генетический материал для будущего ребенка.
Сперматозоид проникает в яйцеклетку с помощью особых ферментов, которые растворяют ее оболочку
После слияния одной сперматозоидной клетки с яйцеклеткой происходит активация защитной реакции. Женская половая клетка превращается в зиготу, которая блокирует внешнюю оболочку и прекращает воздействие ферментов других сперматозоидов, чтобы избежать полиспермии — проникновения внутрь яйцеклетки двух и более сперматозоидов. Если этот механизм не срабатывает и в яйцеклетку проникают несколько сперматозоидов, образовавшаяся зародышевая клетка становится непригодной для жизни.
После успешного оплодотворения клетки внутри зиготы начинают активно делиться, постепенно формируя эмбрион. Сама зигота обычно опускается в полость матки, внедряется в ее стенки и начинает расти. Так происходит процесс имплантации, и у женщины начинается беременность.
После удачного слияния яйцеклетки и сперматозоида образуется зигота. Внутри нее происходит непрерывное расщепление клеток, и в итоге образуется эмбрион
Как быстро наступает беременность после зачатия
Обычно пройдет 6–10 дней с момента оплодотворения до имплантации. За это время внутри зиготы продолжается активное деление клеток, из которых в будущем образуется плацента, пуповина и сам плод.
Литература
- Руководство ВОЗ по изучению и обработке спермы человека. 5-е изд. М., 2012.
- Альбертс В., Джонсон А., Льюис Дж., и др. Молекулярная биология клетки. 4-е изд. Нью-Йорк, 2002.
- Оливер Р., Хаджира Х. Эмбриология, оплодотворение // StatPearls. 2023.
- Че Д., Ванг Й., Бай В., и др. Динамические и модульные геномные регуляторные сети стимулируют развитие гаметогенеза // Brief Bioinform. 2017. Том 18(4). С. 712–721. doi:10.1093/bib/bbw056
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Что происходит в результате оплодотворения яйцеклетки?
В результате оплодотворения яйцеклетки происходит слияние гаплоидных ядер сперматозоида и яйцеклетки, образуется зигота — первая стадия развития нового организма, содержащая полный набор хромосом.
Как происходит процесс оплодотворения?
Оплодотворение происходит при введении сперматозоида в яйцеклетку. После проникновения сперматозоида происходит образование барьера, который предотвращает проникновение других сперматозоидов. Затем гаплоидные ядра сперматозоида и яйцеклетки сливаются, образуя зиготу.
Чем обусловлен выбор сперматозоида, который оплодотворит яйцеклетку?
Выбор сперматозоида, который оплодотворит яйцеклетку, обусловлен множеством факторов, включая активность сперматозоида, состояние сперматозоидов и яйцеклетки, а также химические изменения в окружающей среде.
Какие изменения ощущает женщина в результате успешного оплодотворения?
После успешного оплодотворения происходят различные изменения в организме женщины. Некоторые из них включают изменения в гормональном фоне, увеличение уровня прогестерона, а также возможное появление признаков беременности, такие как задержка месячных, тошнота и утомляемость.
Какой может быть причина неудачного оплодотворения?
Неудачное оплодотворение может быть обусловлено различными причинами, такими как низкое качество спермы, проблемы со здоровьем яйцеклетки, нарушения гормонального баланса, а также наличие антирепродуктивных антител в организме.
Что происходит в результате оплодотворения яйцеклетки?
Оплодотворение яйцеклетки представляет собой процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой, в результате которого образуется зигота. Зигота содержит полный набор хромосом как от отца, так и от матери, и является начальной стадией развития нового организма — зародыша.
