Сперматогенез

Все, что нужно знать про сперматогенез у мужчин

Сперматогенез

вторник, апреля 30, 2013 — 12:28

Вопрос о мужском бесплодии стал все чаще вставать в современных российских семьях. Общая мировая тенденция на сегодня такова, что процент мужчин с заболеваниями, которые не позволяют иметь детей, составляет 50%. То есть, каждый второй среднестатистический мужчина временно или постоянно бесплоден.

За качество мужской спермы отвечает такой процесс, как сперматогенез. И, хотя в бесплодии чаще принято винить женщин, очень часто именно мужской фактор является слабым звеном в цепи из попыток завести ребёнка.

Временная мужская стерильность может быть вызвана рядом совершенно безобидных факторов, которые влияют на стадии сперматогенеза.

Такими примерами могут быть: высокая температура, чрезмерные усилия при занятиях спортом, нервное истощение и пр.

Общая теория процесса созревания мужских половых клеток

Сперматогенез – это процесс, во время которого развиваются половые клетки мужского типа. Ему подвержены многолетние растительные организмы и животные. Сперматогенез у человека происходит благодаря воздействию гормонов, из первичных клеток, путем нескольких этапов деления (мейоза), в результате которого образуются сперматозоиды.

Процесс достаточно сложный с точки зрения этапов, но это только на первый взгляд. К первой стадии сперматогенеза можно отнести момент, когда, еще в процессе формирования организма, гоноциты (первичные клетки) образуют в соответствующих органах сперматогонии. Они собираются в семенниках мужчины.

Во второй стадии сперматогенеза, которая начинается во время полового созревания, сперматогонии активно размножаются, и часть клеток преобразуются в сперматоциты первого порядка. Далее следует их рост и вступление в предварительную фазу первого мейоза.

На дальнейшей стадии сперматогенеза появляются сперматоциты второго порядка, из которых позднее образуются сперматиды. Далее следует ряд преобразований.

И, наконец, на заключительной стадии сперматогенеза (а их, как уже понятно — четыре) появляются сперматозоиды.

Процесс получается длительный и трудоемкий, относительно ресурсов, затрачиваемых организмом на весь цикл.

И так как сперматогенез у мужчин, напрямую зависит от здорового функционирования гормональной и общей системы, возможны различные дополнительные препятствия, которые негативно влияют этапы сперматогенеза.

Мальчики растут и развиваются, болеют, занимаются спортом и превращаются в мужчин. Все этапы жизни на глубоком уровне отражаются на качестве генного материала, а именно сперме. Другими словами, можно сказать, что в сперматогенез периоды и события из жизни мужчин, входят так же, как в процесс развития личности.

Ведь генетики уже доказали, что информация, записанная в ДНК, пополняется и обновляется. Весь цикл, включающий стадии сперматогенеза, длится чуть более двух месяцев.

Что довольно сильно во временном интервале отличается от этапов и стадий развития яйцеклетки.

Различие фазы сперматогенеза и овуляции обусловлено не только разницей между строением мужских и женских половых органов, но также и функционированием гормональной, и других систем организма человека.

О факторах, влияющих на сперматогенез.

Схема сперматогенеза оказалась довольно понятной. Но это, если не вдаваться в особенности деления хромосом. А ведь часто именно данный фактор является причиной мужского бесплодия.

На стадии сперматогенеза, когда происходит превращение сперматоцита, его 46 хромосом делятся пополам и образуют сперматиды. Т.е. из 46 хромосом, переданных от мамы и папы мальчику, 23 идут в одну клетку сперматида, а вторые 23 – в другую.

Процесс похож на смешение цветов из палитры акварели.

Данная схема сперматогенеза является аналогичной тому, как делятся гены хромосом. В итоге будущий ребенок имеет 50% информации от папы и 50% информации от мамы. Сперматогенез у животных, например, не всегда происходит так, как у человека. Все зависит от вида, но это и понятно, ведь принято считать, что человек – вершина эволюции.

Мужской организм не менее коварен, чем женский. Достаточно банального гриппа и трехдневной температуры градусов 38-39, и характеристика сперматогенеза ухудшается на ближайшие три месяца.

Откуда такие сроки? Сперматогенез происходит последовательно. После своего длительного деления сперматозоиды «дозревают» в яичках.

Поэтому часто упоминают, что улучшение сперматогенеза достигается путем соблюдения определенного температурного режима.

Не зря врачи ругают сидения с подогревом в современных автомобилях. Они могут угнетать сперматогенез.

Простая причина, почему яички у мужчин расположены вне брюшной полости – это необходимая прохлада, в которой «живет» сперма.

И никакая стимуляция сперматогенеза не поможет, если мужчина не будет соблюдать самых простых рекомендаций по отношению к своему организму в целом, и к своим репродуктивным органам в частности.

Из этого можно заключить: чтобы женщине иметь здорового малыша, нужно постараться обеспечить 23 мужские хромосомы безопасностью и заботой.
Еще раз выделим факторы, от которых происходит плохая характеристика сперматогенеза:

  • тесное белье, нарушающее теплорегуляцию и нормальное кровообращение; 
  • повышение температуры, по причине болезни или длительном пребывание в сауне; 
  • антибиотики, антигистаминные средства; 
  • стероиды; 
  • стресс и нервное напряжение; 
  • гормональный дисбаланс.

В свою очередь, многие будущие мамы ставят цель на улучшение сперматогенеза своих избранников. Путем хлопот о питании и режиме дня. Такая забота хороша, но ее не всегда достаточно. Сперматогенез – процесс сложный, который длится более двух месяцев, поэтому не удивительно, что один сбой на ранней стадии сперматогенеза может «выбить мужчину из репродуктивной обоймы» на несколько месяцев.

Улучшение сперматогенеза и увеличение сперматогенеза достигается следующими факторами:

  • питание (белковая диета, витаминные добавки, мед и продукты пчеловодства); 
  • отказ от курения; 
  • отказ от алкоголя; 
  • отказ от антибиотиков и других лекарственных средств; 
  • травяные чаи и гомеопатия; 
  • разумные физические нагрузки; 
  • белье с нормальной терморегуляцией; 
  • расслабляющий массаж.

Дополнительные методы воздействия на мужской организм.

В клиниках по лечению бесплодия также проводится гормональная стимуляция сперматогенеза. Но она может не давать постоянного стойкого эффекта улучшения качества мужской воспроизводящей системы.

Более того, медикаментозная стимуляция сперматогенеза вообще может угнетать естественные процессы организма. Получая гормоны извне, головной мозг захочет притормозить процесс выработки собственного тестостерона.

И тогда характеристика сперматогенеза ухудшится.

Увеличение сперматогенеза может наступать у мужчины, пребывающего в длительном состоянии влюбленности.

Мозг вырабатывает больше гормонов для различных желез, вследствие чего, улучшается общий тонус организма.

Сперматогенез (таблица), конечно, не дает полной картины режима и распорядка дня, но может стать источником полезной информации для тех, кто решился взяться за увеличение сперматогенеза.

диагностика, сперматогенез

Источник: http://www.probirka.org/muzhskoe-besplodie/4701-vse-chto-nuzhno-znat-pro-spermatogenez-u-muzhchin.html

Сперматогенез

Сперматогенез

Сперматогенез это процесс в ходе которого из первичных мужских половых клеток происходит образование сперматозоидов. Регуляция сперматогенеза происходит гонадотропными гормонами, а также стероидными гормонами яичка. Сперматозоиды образуются в яичках.

Данный процесс происходит путём митоза и мейоза. На данном этапе клетки называется сперматогониями, они образуют сперматоциты путем митоза. Первичный сперматоцит делится мейотически в два промежуточных сперматоцита (Мейоз 1).

Вторичный сперматоцит делится на два сперматида (Мейоз 2).

У человека сперматогенез начинается примерно в двенадцатилетнем возрасте и происходит до самой старости. Полный сперматогенез у мужчин происходит примерно за 75 дней. В семенниках мужчины образуется от 200 до 300 миллионов сперматозоидов в день, но только около 100 миллионов из них остаются жизнеспособными.

Образование сперматозоидов происходит в извитых семенных канальцах яичков. При этом стенки этих семенных канальцев делятся базальной мембраной на адлюминальную и люминальную стороны.

После того, как произошло половое созревание в гипоталамусе происходит выделение гонадотропного рилизинг-гормона, под воздействием которого гипофиз начинает секретировать фолликулостимулирующий гормон. Фолликулостимулирующий гормон при этом стимулирует развитие и функционирование лютеинизирующий гормона и клеток Сертоли.

Лютеинизирующий гормон при этом осуществляет стимуляцию клеток Ледига к выработке тестостерона. В свою очередь тестостерон стимулирует развитие клеток Сертоли и предшественников половых клеток.

Люминальная сторона содержит клетки Сертоли или cустеноциты, а также сперматогонии, сперматоциты певого и второго порядков и сперматиды.

Миотическое деление в несколько стадий проходят сперматогонии, которые располагаются на базальной мембране извитых семенных канальцев. В яичке у мужчины располагаются около 1 миллиарда сперматогоний и разделяются они на категорию A и категорию B.

Различи между этими группами заключаются в том, что сперматогонии группы A делятся миотически и сохраняют способность к делению, поддерживая свою популяцию, в отличии от сперматогоний группы B, которы эвакуируются с помощью клеточных контактов сустентоцитов.

Деление сперматогония группы B происходит миотически, при этом они дифференцируются в сперматоцит первого порядка, который вступает в мейоз.

В ходе мейоза, при первом делении происходит образование двух дочерних клеток сперматоцитов второго порядка. При этом каждая такая клетка содержит гаплоидный набор из 23 в-хромосом. У просвета канальца располагаются вторичные сперматоциты.

В ходе второго деления мейоза происходит образование двух сперматид. В итоге, при делении одной сперматогонии происходит образование четырех, обладающих гаплоидным набором сперматид.

Сперматиды преобразуются в сперматозоиды в процессе сложной дифференциации. Сперматиды, которые дифференцируются располагаются в углублениях плазматической мембраны клеток Сертоли. В ходе процесса спермиогенеза посредством комплекса Гольджи происходит формирование акросомы, которая содержит протеолитические ферменты, задача которых растворять участки оболочки яйцеклетки в зоне пеллюцида.

Следует отметить, что на всех стадиях сперматогенеза клетки тесно контактируют с клетками Сертоли, которые обеспечивают структурную и метаболическую поддержку развивающимся сперматозоидам.

Клетки Сертоли поддерживают среду, которая необходима для развития и созревания сперматозидов, они выделяют вещества, необходимые для мейоза, клетки Сертоли выделяют жидкость, необходимую для функционирования яичков, также клетки Сертоли выделяют андрогена-связывающий белок, концентрирующий тестостерон в непосредственной близости от развивающихся гамет. Также клетки Сертоли выделяют гормоны, которые оказывают влияние на гипофиз в части касающейся сперматогенеза, фаготоцитируют остаточную цитоплазму, которая остается от сперматогенеза. Кроме того, клетки Сертоли защищают сперматид от иммунной системы.

Следует отметить, что сперматогенез очень чувствительный физиологический процесс, который зависит от колебаний окружающей среды (гормональный фон и температура).

Семенной эпителий крайне чувствителен к температуре и её повышение будет оказывать негативное влияние на сперматогенез.

Именно поэтому температура в области мошонки примерно на 2 ° С ниже температуры тела, что достигается за счет кровотока.

Источник: https://anatomus.ru/physiology/spermatogenez.html

Сперматогенез: стадии, полезные продукты, правила стимуляции и частые нарушения

Сперматогенез: стадии, полезные продукты, правила стимуляции и частые нарушения

Сперматогенез, от греческого «возникновение семя», иными словами – в процессе сперматогенеза происходит формирование спермиев, мужских половых гамет. Фазы и стадии развития начинаются в период полового созревания у подростка и продолжаются постоянно до старости, а у некоторых мужчин до конца жизни. При нарушении сперматогенеза потребуется стимуляция различными методами.

Схема процесса формирования сперматозоидов.

Сперматогенез регулируется гормонами, сам процесс созревания спермиев длится в течение 75 дней в извитых канальцах, которые находятся в яичках. За это время мужская половая клетка проходит стадии формирования от сперматогония до сперматозоида.

Оптимальной температурой, при которой происходит сперматогенез наиболее активно, считается 34 °С, при более высоких показателях (перегрев в сауне, сильная лихорадка) спермии формируются менее интенсивно, может нарушаться их морфология, характеристика и подвижность.

Некоторые продукты также способны оказывать сильное действие на процесс сперматогенеза, поэтому иногда стимуляция образования спермиев происходит с помощью назначения спецрациона.

Фазы развития

Этапы сперматогенеза принято делить на следующие стадии:

  • Митоз (периоды размножения сперматогоний). Митоз начинается еще в период развития плода, продолжается после рождения и до полового созревания мальчика.
  • Мейоз (рост).
  • Спермиогенез (созревание).

Число сперматогоний постоянно увеличивается, эти клетки состоят из цитоплазмы и большого ядра. Когда сперматогонии начинают созревать, их принято разделять на группы:

  • 1 группа – продолжает «размножаться» путем деления.
  • 2 группа – постепенно спускается к зоне роста (центр канальца).

В зоне роста клетки начинают расти интенсивнее благодаря цитоплазме (стимуляция роста), и на этой стадии их называют «сперматоциты 1 порядка».

На стадии спермиогенеза (созревания) «головастики» формируются в следующем порядке:

  • Из сперматоцита 1 порядка «выходят» два сперматоцита 2 порядка.
  • Из каждого сперматоцита 2 порядка образовывается по 2 небольшие, овальной формы клетки (сперматиды).

Образование сперматозоида происходит в стадии формирования, когда сперматида перемещается в слой, который образует просвет канальца семенника. Завершается схема сперматогенеза образованием из сперматид полноценных половых мужских клеток.

Какие могут быть изменения?

В некоторых случаях стадии развития спермиев претерпевают изменения, но, к сожалению, симптоматически это никак не проявляется. Обнаружить нарушение сперматогенеза можно только путем исследования (спермограмма), при обращении в медцентр по поводу бесплодия. Врач, исследуя сперму, назначит лечение и стимуляцию сперматогенеза.

Причины, которые оказывают значительное влияние на фазы мужского сперматогенеза, могут быть как внутренними, так и внешними:

  • Внешние. Инфекции половых путей, кишечная инфекция, воспалительные процессы в любой «точке» репродуктивной системы, отравления солями тяжелых металлов и препаратами, радиация, высокая температура, авитаминоз, плохое питание.
  • Внутренние. Некорректная работа надпочечников, гипофиза, гипоталамуса, щитовидной железы, сахарный диабет, печеночная и почечная недостаточность, варикоцеле, паховые грыжи и иные нарушения в организме.

Наиболее частой причиной нарушения формирования спермиев является болезнь варикоцеле.

При азооспермии, которая является следствием отсутствия (блокады) семявыносящих протоков, тяжелой патологии яичек, наблюдается отсутствие эякулята.

При варикоцеле, которое на ощупь можно сравнить с «мешком червей», происходит формирование множества расширенных, удлиненных и извилистых тяжей-вен в мошонке. В результате происходит нарушение оттока венозной крови, это приводит к повышению температуры в яичках и, как следствие, к плохому сперматогенезу.

При ретроградной эякуляции наблюдается нарушение тока семенной жидкости. Иными словами, сперма при семяизвержении идет не естественным путем вниз по мочеиспускательному каналу, а вверх – к мочевому пузырю. Такие особенности могут быть следствием сахарного диабета, оперативных вмешательств в области малого таза или возникать при нарушении нервной регуляции.

Как восстановить?

Повысить (стимулировать) или восстановить процесс образования спермиев (процесс сперматогенеза) – задача не из легких, не стоит думать, что такое займет одну-две недели и будет заключаться только в приеме некоторых лекарственных средств.

Прежде всего, придется пройти полное обследование и сдать спермограмму. Это необходимо врачу-андрологу, чтобы сделать заключение и была «налицо» полновесная характеристика причин патологии.

Повысить (путем стимуляции) выработку «головастиков» можно, соблюдая разработанную методику по повышению сперматогенеза, в которую входят специальные процедуры, лекарства и продукты.

При выявленном генетическом отклонении стандартное лечение не поможет, паре придется пройти процедуру ЭКО, ИКСИ.

Популярные продукты, рецепты и добавки:

  • «Смесь из витаминов». Взять любые сухофрукты, добавить грецкие орехи, лимон, мед и перекрутить в блендере. Съедать по 1 ст.л./2 р. в сутки.
  • L-карнитин. Поступает в организм мужчины со специальными препаратами (СпермАктин).
  • Орехи. В меню ежедневно должны присутствовать несколько штук орехов любых видов.
  • Тыквенное масло. Помогает улучшить сперматогенез, выпускается в виде капсул или масла.

Выбор метода лечения зависит от конкретной патологии и причины, вызвавшей её, поэтому курс терапии должен назначать только врач.

Если у мужчины на столе не полуфабрикаты, а продукты натурального происхождения, то и проблем с семенной жидкостью и сперматогенезом не возникает. Особо ценные следующие овощи и фрукты:

  • Бананы (В1, А, С, Mg).
  • Авокадо (В6, Е, фолиевая кислота).
  • Гранат (повышает потенцию, избавляет от проблем с ЭД).
  • Спаржа (высокое содержание витамина С).
  • Помидоры (ликопен).

В целом особенности повышения (стимуляции) сперматогенеза заключаются в пересмотре рациона питания и образа жизни, иногда эти меры при отсутствии явных патологий со стороны репродуктивной системы позволяют избежать пациенту медицинских манипуляций, при которых проводится стимуляция сперматогенеза.

Лечебно-профилактические меры

Категорически запрещается употреблять спиртные напитки.

Подобные меры необходимо принимать в следующих случаях:

  • При гормональных нарушениях в организме.
  • При низком качестве спермы или малом количестве «живчиков».
  • После хирургического вмешательства.

На период лечения потребуется проводить каждые три месяца мониторинг семенной жидкости. Следующие меры помогут полностью добиться восстановления сперматогенеза:

  • Исключить водку, коньяк, пиво. Очень редко допускается к приему натуральное красное вино (не более 150 г за раз). Ежедневная доза алкоголя в 80-150 г делает стерильными почти 10 % мужчин.
  • Бросить курить. Никотин и остальные составляющие сигарет негативно влияют на тестостерон и подвижность спермиев.

Особенно сильное негативное влияние на репродуктивные функции оказывают различные типы наркотических средств. В этом случае потребуется помощь нарколога с участием психиатра и проведение полноценного лечения наркозависимости.

Источник: http://EgoSila.ru/fertilnost/spermatogenez/stadii-poleznye-produkty-i-stimuljacija

Сперматогенез

Сперматогенез

Сперматогенез — процесс развития, созревания и формирования мужских половых клеток. В норме этот период начинается в пубертатном возрасте и продолжается всю жизнь.

Главное отличие образования женских половых клеток и сперматозоидов в периодичности процесса: женские клетки закладываются еще на стадии эмбрионального развития, а затем созревают с некоторой периодичностью и овулируют один раз за цикл.

Сперматогенез происходит только после полового созревания и продолжается непрерывно.

Созревание половых клеток у мужчин регулируется гормонами.

Во время полового созревания внешний подкорковый центр нервной системы продуцирует стимулирующие гормоны.

Под их воздействием клетки Лейдига, окружающие канальца семенников, продуцируют тестостерон, а клетки Сертоли, находящиеся внутри канальцев, производят белок, переносящий мужские половые гормоны.

Периоды сперматогенеза

Стадии сперматогенеза делят на:

  • период размножения;
  • роста;
  • созревания;
  • формирования.

Наружный слой стенок канальцев состоит из округлых клеток, сперматогоний. Сперматогонии делятся путем митоза. Этот процесс начинается во время внутриутробного развития плода, после рождения ребенка и до возраста полового созревания. Число этих клеток постоянно увеличивается, поэтому их интенсивное деление называется периодом размножения. Сперматогонии состоят из большого ядра и цитоплазмы.

В период полового созревания сперматогонии делятся на две группы:

  • первая — продолжает делиться и образовывать новые клетки;
  • вторая — перемещается в зону роста.

Зона роста находится ближе к центру канальца. Клетки сперматогенеза здесь растут интенсивнее, происходит это благодаря большему количеству цитоплазмы, и называются сперматоцитами I порядка.

На стадии созревания развитие гамет проходит в таком порядке:

  1. Каждый сперматоцит I порядка образует два сперматоцита II порядка.
  2. А затем каждый сперматоцит II порядка образует по две сперматиды (небольшие овальные клетки).

Периоды сперматогенеза, в которых происходит образование сперматозоида, называются стадией формирования. Сначала сперматиды перемещаются в слой, образующий просвет канальца семенника, а затем из сперматид формируются половые клетки.

Сперматогенез: особенности формирования клеток

Основная задача сперматогенеза — сформировать зрелую половую клетку. Процесс формирования сперматозоидов из сперматидов в канальцах семенников происходит на протяжении 4 недель.

В сперматозоиде образуются специальные ферменты, которые впоследствии помогут растворить оболочку яйцеклетки и оплодотворить ее. Ферменты замыкаются в маленьком пузырьке, акросоме, и находятся рядом с ядром.

В противоположной стороне от акросомы появляется хвост, длинный жгут, придающий клеткам подвижность. Хвост и головка сперматозоида разделяются плотным телом, центриолью.

Жизнеспособность и подвижность клетки сперматогенеза во многом зависит от полноценного прохождения каждого этапа.

Если в этот период организм не поддавался воздействию тяжелых медицинских препаратов, алкоголя, наркотиков, полноценно восстанавливался, сперматозоиды длительное время способны сохраняться вне организма, устойчиво переносить даже неблагоприятные воздействия среды.

Нажмите, чтобы оценить:

Если вам понравилась статья, то пожалуйста расскажите о нас

друзьям:

Источник: http://uromed.com.ua/info/spermatogenez/

СПЕРМАТОГЕНЕЗ

СПЕРМАТОГЕНЕЗ

Сперматогенез — это процесс формирования, развития и созревания сперматозоидов из сперматогоний. Он может быть разделен на 2 части: сперматоцитогенез и спермиогенез. Спермацитогенез — процесс формирования сперматоцитов из сперматогоний.



Сперматогонии (Сг) — маленькие клетки, среди которых выделяют тип А и тип В.

  • Сперматогонии типа А — клетки с круглым или овальным ядром, содержащим 1 или 2 ядрышка, и со слаборазвитыми органеллами. Ядро и цитоплазма могут быть светлыми (сперматогонии Ас) и темными (сперматогонии Ат). Сперматогонии типа А делятся митозом, при этом одна половина клетки превращается в такую же клетку (чаще типа Ат), а другая постепенно дифференцируется посредством четырех митотических делений в сперматогонии типа В.
  • Сперматогонии типа В — грушевидные клетки, узкие основания которых контактируют с базальной мембраной (БМ). Округлое ядро содержит 44 аутосомы и две половые хромосомы (44, XY) и дважды гаплоидный набор ДНК (2п ДНК). Ядрышко обычно находится в центре. Из сперматогонии типа В путем митоза (см. стрелки) появляются две дочерние клетки, которые дифференцируются в первичные сперматоциты (ПС), или сперматоциты I порядка, связанные межклеточными мостиками (ММ).



Сперматоциты I порядка удваивают содержание ДНК (4п ДНК) и вступают в первое (редукционное) мейотическое деление, профаза I которого состоит из следующих 4 стадий:

  • лептотена: материнская и отцовская (т. е. гомологичные) хромосомы сближаются. На рисунке они показаны серым и черным цветами. Каждая хромосома состоит из 2 хроматид (Хр), обозначенных номерами 1, 2, 3 и 4 соответственно. Гомологичные хромосомы фиксированы к ядерной оболочке (ЯО) прикрепляющими площадками (ПП). Каждая хромосома имеет центромеру (Ц) и белковую ось (Ос). Половые хромосомы (X и Y) также удваивают содержание своей ДНК;
  • зиготена: характерно тесное сближение гомологичных хромосом, называемое синапсом. Этот процесс начинается с момента, когда концы хромосом прикрепляются вместе к ядерной оболочке. Синаптонемальный комплекс (СК) начинает формироваться между концами хромосом и затем стремительно продолжается в направлении, указанном стрелкой, по типу застежки «молния», выравнивая две гомологичные хромосомы таким образом, что их гены располагаются друг против друга. Каждая хромосома состоит из двух тесно прилежащих друг к другу хроматид, поэтому она называется бивалентом, а структура в целом из двух совмещенных хромосом — тетрадой;
  • пахитена: в так называемых рекомбинанионных узелках (РУ), расположенных на определенных интервалах вдоль синаптонемального комплекса, происходит кроссинговер между двумя несестринскими хроматидами, при этом они обмениваются между собой целыми сегментами;
  • диплотена: синаптонемальный комплекс расходится и гомологичные хромосомы с центромерами (Ц) отдаляются друг от друга на некоторое расстояние, в то время как биваленты остаются объединенными одной или несколькими хиазматами (Хи), представляющими собой места, где еще продолжается перекрест.
  • Диакинез и мейотическая метафаза I: хромосомы конденсируются в более толстые и короткие и отходят от ядерной оболочки, которая постепенно исчезает. Каждая тетрада, состоящая из 4 хроматид (Хр), хорошо видна в световом микроскопе. Сестринские хроматиды объединяются своими центромерами, которые теперь развиваются в кинетохоры (К), в то время как несестринские хроматиды соединены своими хиазматами. Хорошо видны измененные сегменты несестринских хроматид. Микротрубочки веретена деления (БД) прикрепляются к кинетохорам сестринских хроматид.
  • Анафаза I: после деполимеризации трубочек веретена деления биваленты отделяются друг от друга и перемещаются к противоположным полюсам клетки. В результате этого деления образуется два вторичных сперматоцита, или сперматоцита II порядка. Кроссинговер между хромосомами X и Y также имеет место, но для ясности процесса он не изображен.

В результате первого (редукционного) мейотического деления появляется два вторичных сперматоцита (ВС), или сперматоцита II порядка, также называемых пресперматидами, каждый из которых содержит гаплоидный набор хромосом (22 X; 22 Y) и половину ДНК первичного сперматоцита (2п ДНК).



Сперматоциты II порядка вскоре вступают во второе (эквационное) мейотическое деление, но без S-фазы клеточного цикла, т. е. без репликации ДНК в интерфазе.

Во время метафазы II кинетохоры (К) делятся и мигрируют к противоположным сторонам сестринских хроматид (X).

Укорочение микротрубочек веретена деления (ВД) отделяет сестринские хроматиды, теперь рассматриваемые как хромосомы, друг от друга в течение анафазы и, в результате формируя 4 сперматиды (Ст), соединенные межклеточными мостиками (ММ).

Эти клетки также содержат гаплоидный набор хромосом (22Х; 22Y), но только половину ДНК от вторичных сперматоцитов (п ДНК). В ходе спермиогенеза сперматиды превращаются без дополнительного деления в сперматозоиды (С). Только на последней стадии их развития межклеточные мостики разрушаются и сперматозоиды отделяются друг от друга.

Таким образом, второе (эквационное) мейотическое деление похоже на нормальный митоз с разницей в том, что в клетке имеется только половиннный набор хромосом.

К сожалению, невозможно увидеть отдельные хромосомы в ядре сперматозоида, поскольку они сильно конденсированы. Только в дидактических целях на рисунке изображены серые хромосомные сегменты в ядре сперматозоида, чтобы показать генетическую разницу между различными сперматозоидами.

Профаза I продолжается 16—24 дня. Около 64—74 дней необходимо для развития сперматогонии в зрелые сперматиды. Поскольку перенос сперматозоидов через придаток яичка занимает 8—17 дней, полная продолжительность сперматогенеза до эякуляции зрелых сперматозоидов составляет примерно 82 дня.

Сперматогенез контролируется гипоталамогипофизарным комплексом: гонадотропин-рилизинг-гормон стимулирует гонадотропные клетки гипофиза высвобождать фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютейнизирующий (ЛГ) гормоны. Они активизируют не только клетки Сертоли, т. е.

развитие сперматогенных клеток, но также рост семенных канальцев и через адениловую циклазо-циклическую АМФ систему — секрецию андроген-связываюшего белка клетками Сертоли.

Лютеинизирующий гормон стимулирует клетки Лейдига, продуцирующие тестостерон, необходимый для созревания сперматозоидов.

Тестостерон ингибирует секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона с помощью механизма отрицательной обратной связи, так же, как и фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов. Ингибин — вещество, секретируемое клетками Сертоли, избирательно снижает секрецию фолликулосгимулирующего гормона и, возможно, также гонадотропин-рилизинг-гормона.

На рисунке изображены 2 типа сперматозоидов:
— сперматозоид с Х-хромосомой, так называемый гиносперматозоид.
— сперматозоид, несущий Y-хромосому, — андросперматозоид.

Х-хромосома больше Y-хромосомы, поэтому гиносперматозоид имеет примерно на 7 % большую поверхность головки. В результате андросперматозоид несколько подвижнее и имеет более высокую возможность оплодотворения вторичного ооцита.

Это может отчасти объяснить, почему на каждые 100 девочек рождаются 106 мальчиков.

Источник: http://tardokanatomy.ru/content/spermatogenez

Сперматогенез у мужчин: зоны, стадии и периоды процесса

Сперматогенез у мужчин: зоны, стадии и периоды процесса2.02.2017, 15:50

Сперматогенезом называется процесс получения зрелых сперматозоидов. За время всего цикла половые клетки в мужском теле успевают пройти несколько зон и стадий: период размножения, рост, созревание, формирование.

В этой статье мы подробно разберем особенности сперматогенеза, укажем все стадии сперматогенеза, где они проходят. Почему это важно знать? От того, насколько правильно проходит каждый этап развития сперматозоидов, зависит их способность к оплодотворению яйцеклетки.

Нарушенный сперматогенез опасен мужским бесплодием.

Общее описание процесса

Закономерности сперматогенеза у млекопитающих и человека определяются эволюцией. Биология такова, что это не беспорядочный процесс – природа позаботилась, чтобы все периоды сперматогенеза проходили по четкому сценарию, в определенных зонах. Не допускается даже мельчайшего отклонения. Краткую обобщенную характеристику процесса поможет понять таблица «Сперматогенез в организме мужчины»:

Параметр Сперматогенез у человека
Орган, ответственный за процесс Процесс сперматогенеза происходит в зоне яичек мужчины.
Конечный продукт Зрелые, способные к оплодотворению сперматозоиды:

  • Размер примерно 55 мк.
  • Активные.
  • Стандартной формы (с округлой головкой и длинным жгутиком).
  • С отсутствием запаса питательных веществ.
Стадия размножения Образование сперматоцитов путем мейоза.
Стадия роста Увеличение сперматоцитов в размере.
Стадия развития С помощью мейоза формируются гаплоидные сперматиды, из которых образуются сперматозоиды.

Особенности каждого этапа

Схема сперматогенеза достаточно сложна – в ней легко запутаться даже профессорам. Попробуем упростить ее и перечислить самое главное особенности каждого периода.

Начальная стадия («стадия размножения») происходит еще на фазе формирования организма: гоноциты (первичные клетки) соединяются и образуют сперматогонии, которые «хранятся» в наружной зоне семенников мужчины.

Это клетки овальной формы, с большим четко выделенным ядром, небольшим количеством цитоплазмы.

Вторая стадия называется периодом роста. Наступает она в период полового созревания мужчины. Сперматогонии активно размножаются, клетки преобразуются в сперматоциты первого порядка. Часть сперматогониев после первой стадии переходят в зону роста.

Эта зона находится чуть ближе к просвету семенного канальца. Именно в этой зоне происходит существенное увеличение размеров половой клетки с увеличенным объемом цитоплазмы.

Далее следует рост половой клетки и вступление в предварительную фазу первого и второго периода мейоза.

В период мейоза половые клетки делятся, образуют элементы более высокого порядка: при созревании один сперматоцит дает четыре сперматида.

Затем происходит их рост и деление – в итоге в зоне семенников мужчины накапливается большое количество сперматоцитов, которые затем преобразуются в сперматозоиды (в этот период готовые половые клетки приобретают привычный внешний вид – клетка становится вытянутая, овальной формы с длинным жгутиком).

На окончательной стадии создается миллионы сперматозоидов, из которых лиш один оплодотворит яйцеклетку.

Большое количество образующихся при спематогенезе половых клеток имеют определенное биологическое значение. Это у женщины все силы направляются на формирование единой яйцевой клетки, которой отдается много питательных веществ.

Отчего появляются отклонения

Сперматогенезу требуется руководство, которое «расписано» в ДНК каждой клетки. Именно поэтому нарушение сперматогенеза в 80% случаев носит генетический характер – то есть когда произошли сбои в ДНК.

Причиной полного или частичного угнетения какой-либо фазы сперматогенеза являются некоторые генетические отклонения, в частности анэуплоидия и структурные аномалии хромосом.

 Они развиваются во внутриутробный период развития плода, и выявить их невозможно.

Другое дело, когда нарушения происходят из-за внешних причин. Причем некоторые причины совершенно обыденны:

  • Неправильный температурный режим. Достаточно поддерживать температуру в зоне яичек выше тридцати восьми градусов, и за три месяца произойдут сбои в сперматогенезе. Не зря специалисты ругают сидения с подогревом в современных машинах. Они как раз и создают повышенную температуру в области паха мужчины.
  • В процессе сперматогенеза важно правильное кровоснабжение половых органов. Хронические болезни, связанные с нарушением кровотока, ведут к тому, что в результате образуется патология. Причинами таких болезней может быть ношение узкой одежды, сидячий образ жизни, ожирение.
  • Принимаемый препарат может тоже стать причиной нарушений в сперматогенезе. Особенно небезопасно длительное применение сильнодействующих антибиотиков, антигистаминных препаратов, стероидов.
  • Вредные привычки наносят удар по всему организму. Из-за токсичных веществ, попадаемых в тело мужчины с алкоголем, наркотиками, сигаретами, происходит формирование аномальных половых клеток, использовать которые для оплодотворения организм мужчины не может.
  • Трагическое событие, в процессе которого наносится физическое увечье половых органов, может негативно отразиться на репродуктивных способностях мужчины. Нужно стараться избегать любых ударов и повреждений паховой зоны. 
  • Патология, вызывающая снижение уровня тестостерона в крови. Этот половой гормон управляет развитием и созреванием сперматозоидов. Без тестостерона сперматогенез нарушается вплоть до полного отсутствия сперматозоидов в сперме или азооспермии.

Привести к нарушению сперматогенеза может прием некоторых препаратов.

Кстати, ученые доказали, что в последние десятилетие учащаются случаи ухудшения сперматогенеза из-за химического воздействия. Это могут быть яды растительной природы (фитоэстрогены), попадающие в тело мужчины с едой.

Однако гораздо большую опасность представляют группы промышленных химических соединений, которые загрязняют окружающую среду.

Они попадают в тело человека с продуктами питания, водой, воздухом, накапливаются в теле и оказывают влияние на выработку сперматозоидов (последовательно нарушают процедуру формирования здоровых половых клеток).

Можно ли восстановить сперматогенез? Генетические нарушения трудно поддаются лечения. Но приобретенные патологии устранить чаще всего возможно.

Восстановить процесс формирования половых клеток можно, соблюдая установленный врачом режим питания и физической активности, принимая разные препараты (в том числе внутримышечно). Лечение будет долгим и может занять даже несколько лет.

Если же происходящий сперматогенез так и не будет восстановлен, то для зачатия ребенка придется воспользоваться ЭКО или донорской спермой.

Источник: https://egopik.ru/fertilitatem/spermatogenesis/spermatogenez-u-muzhchin

Основные понятия сперматогенеза

Основные понятия сперматогенезаСперматогенез является сложным процессом зарождения, роста и созревания мужских половых клеток, который начинается в период полового созревания и продолжается в течение всей последующей жизни. Каждый сперматозоид несет в себе генетическую информацию обладателя.

 

Процесс образования спермы занимает 2,5 — 3 месяца и последовательно проходит несколько стадий, подчиненных влиянию гормонов. В подростковом возрасте гипофиз начинает выделять лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны, которые воздействуют на клетки, располагающиеся в семенниках.

Они вырабатывают тестостерон, который и является пусковым механизмом для сперматогенеза. 

Формирование сперматозоидов происходит в семенниках — извитых канальцах яичек. Стенки семенных канальцев устилают клетки Сертоли, питающие и защищающие подрастающие спермии, находящиеся в зависимости от клеток Лейдига (находящихся там же), выделяющих тестостерон. 

На первой стадии сперматогенеза происходит образование округлых сперматогониев, способных делиться путем митоза, благодаря чему их количество возрастает. Затем эти клетки входят в стадию мейоза, образуя сперматоциты первого порядка. 

В результате деления из каждого сперматоцита 1-го порядка возникает два сперматоцита 2-го порядка, содержащие стандартный хромосомный набор (23 хромосомы). Далее каждый сперматоцит 2-го порядка образует две сперматиды, которые созревая, образуют сперматозоиды. 

При состоянии полового возбуждения зрелые сперматозоиды, находящиеся в придатках яичек, совершают движение по семявыводящему проходу к семенным пузырькам, секрет которых придает половым клеткам дополнительную энергию. Возбуждение провоцирует и выделение секрета предстательной железы. Смешиваясь, они образуют клейкую жидкость, известную как сперма, которая выбрасывается наружу в момент эякуляции.

Источник: http://sperma-test.ru/sperm_def/spermatogenesis/

Биология и медицина

Биология и медицина

Развитие яйцеклеток называется оогенезом , а сперматозоидов — сперматогенезом. Процессы развития яйцеклеток и сперматозоидов несколько различаются. 

Мужские половые клетки животных — сперматозоиды — образуются в семенниках. В их развитии различают несколько стадий ( рис. 74, слева ). Первая из них — стадия размножения первичных половых клеток — сперматогониев , которые интенсивно делятся путем митоза. Затем эти клетки вступают в профазу I мейоза и превращаются в сперматоциты, первого порядка .

В результате прекращающегося синтеза РНК и, следовательно, белка профазные клетки увеличиваются в размерах. Это — стадия роста. Стадия, во время которой проходят одно за другим два мейотических деления, получила название стадии созревания .

В результате первого деления созревания из одного сперматоцита первого порядка образуется два сперматоцита второго порядка . После второго деления из каждого сперматоцита второго порядка возникают две гаплоидные клетки — сперматиды . Таким образом, из одной исходной клетки, вступившей в мейоз, образуются четыре сперматиды.

Они имеют гаплоидный набор хромосом, но еще не являются специализированными клетками, способными к движению и проникновению внутрь яйцеклетки. Превращение сперматид в сперматозоиды происходит во время следующей стадии — стадии формирования . Она продолжается несколько суток (у человека, например, почти четыре недели).

В это время ядро уменьшается в размерах за счет плотной упаковки хромосом. Резко сокращается объем цитоплазмы, и формируются цитоплазматические структуры, характерные только для сперматозоидов. Рядом с ядром из аппарата Гольджи образуется акросома — пузырек, содержащий ферменты, способные растворить оболочку яйцеклетки в момент оплодотворения.

С противоположной стороны ядра или головки спермия возникает длинный жгут, или хвост, придающий сперматозоиду подвижность. В основании хвоста образующие его фибриллы окружаются слоем митохондрий. Между хвостом и головкой располагается центриоль ( рис. 75 ).

Все эти преобразования обеспечивают дальнейшее поведение сперматозоида: его подвижность и проникновение в яйцеклетку. Плотная упаковка хромосом в головке сперматозоида и отсутствие цитоплазмы позволяют ему хорошо сохранять свою целостность вне организма и делают его очень устойчивым к неблагоприятным воздействиям внешней среды. 

Сперматогонии , лежащие непосредственно на базальной мембране извитых семенных канальцев , проходят несколько последовательных стадий митотического деления. Общее количество сперматогоний в яичке человека составляет около 1 млрд.

Различают две основные категории сперматогоний: сперматогонии A и сперматогонии B . Некоторые сперматогонии А, которые делятся митотически, остаются стволовыми , т. е. сохраняют способность к делению и поддерживают свою популяцию.

Остальные дифференцируются в сперматогонии В, которые делятся митотически, дифференцируются в сперматоциты первого порядка и вступают в мейоз .

Сперматоциты первого порядка (первичные), соединены между собой межклеточными мостиками, которые остаются при митозе сперматогоний благодаря неполному разделению клеток. Последующие поколения клеток также остаются соединенными между собой, в результате чего образуется синцитий , клетки которого составляют клон.

Клетки синцития делятся синхронно, лишь единичные клетки не делятся. В результате мейоза I образуются две дочерние клетки сперматоциты второго порядка , которые далее образуют сперматиды.

Таким образом, в результате деления одной сперматогонии образуются четыре сперматиды , каждая из которых обладает гаплоидным набором хромосом рис. 201 .

Дифференцирующиеся сперматиды лежат в углублениях плазматической мембраны клеток Сертоли . При сперматогенезе область ядра, обращенная к стенке семенного канальца, постепенно вытягивается и заостряется.

Комплекс Гольджи формирует гранулы, которые сливаются между собой, образуя акросомальную гранулу (акробласт), контактирующую с апикальной частью ядра.

Одновременно гиперплазирующиеся мешочки комплекса Гольджи окружают акросомальную гранулу, в результате чего образуется акросома , содержащая протеолитические ферменты (в основном гиалуронидазу и трипсиноподобный акрозин ), которые при контакте с яйцеклеткой разрушают ее прозрачную зону.

При отсутствии или недоразвитии акросомы сперматозоид теряет способность оплодотворять яйцеклетку. В процессе сперматогенеза существенно уменьшается количество цитоплазмы формирующегося сперматозоида.

Большая часть ее образует остаточное тельце, которое отделяется от клетки и фагоцитируется сустентоцитом . Меньшая часть цитоплазмы покрывает тонким слоем ядро. Разделение клеток одного клона происходит на последних этапах формирования сперматозоидов, которые отделяются от клеток Сертоли и попадают в просвет канальца, где находится жидкость, вырабатываемая клетками Сертоли .

Сложный процесс сперматогенеза регулируется гормонами.

После полового созревания гипоталамус начинает выделять гонадотропный рилизинг гормон, под влиянием которого гипофиз секретирует фолликулостимулирующий ( ФСГ ) и лютеинизирующий ( ЛГ ) гормоны, воздействующие на клетки Лейдига.

Последние выделяют большое количество тестостерона . Под влиянием клеток фолликулостимулирующего гормона гипофиза клетки Сертоли синтезируют андрогенсвязывающий белок (АСБ) , который переносит мужские половые гормоны к сперматогенным клеткам. 

Между процессами образования яйцеклеток и сперматозоидов у млекопитающих существует ряд важных различий. У женщин на ранней стадии эмбриогенеза из размножающихся оогоний образуется ограниченное число ооцитов, которые через определенные промежутки времени по очереди претерпевают овуляцию.

Сперматогенез у мужчин начинается только после полового созревания и затем непрерывно продолжается в эпителиальной выстилке очень длинных, сильно извитых трубочек, называемых семенными канальцами , которые находятся в семенниках.

Незрелые половые клетки — сперматогонии — располагаются на самой периферии канальца, у базальной мембраны, где они все время делятся путем митоза . Некоторые из дочерних клеток перестают делиться и дифференцируются в сперматоциты первого порядка .

Эти клетки вступают, как уже говорилось выше,  в I профазу мейоза , в которой происходит кроссинговер между их спаренными гомологичными хромосомами, а затем заканчивают первое деление , образуя по два сперматоцита второго порядка;  у человека каждый из них содержит по  22 дуплицированные аутосомы и одну дуплицированную хромосому X или Y.

Каждая хромосома по-прежнему состоит из двух сестринских хроматид , и когда оба сперматоцита второго порядка претерпевают второе деление мейоза , образуются четыре сперматиды с гаплоидным числом одиночных хромосом.

Затем такие гаплоидные сперматиды в результате морфологической дифференцировки превращаются в зрелые спермии, которые выходят в просвет семенного канальца ( рис. 15- 37 и рис. 15-38 ), а позднеее — в придаток семенника, представляющий собой извитую трубочку, охватывающуюю семенник; здесь спермии накапливаются и здесь же продолжается их созревание. ( Browder L., 1980 , Clermont Y., 1972 , Karp G., Berrill N.J., 1981 , Metz C.B., Monroy A., 1985 .)

Процесс образования сперматозоида занимает примерно 70 дней, на 1 г веса семенника образуется примерно 10 млн спермиев в сутки. Эпителий семенного канальца состоит из наружного слоя клеток зачаткового эпителия и примерно шести слоев клеток, образовавшихся в результате многократных делений клеток этого эпителия и соответствуют последовательным стадиям развития сперматозоидов.

Между развивающимися клетками расположены крупные клетки Сертоли, или трофические клетки, расположенные во всем пространстве от наружного слоя канальца до его просвета.

Сперматоциты располагаются в многочисленных впячиваниях на боковых поверхностях клеток Сертоли, здесь они превращаются в сперматиды , а затем переходят на тот край клеток Сертоли, который обращен к просвету семенного канальца , где они созревают, образуя спермии.

Клетки Сертоли обеспечивают созревающим спермиям механическую опору, защиту и питание. Все питательные вещества и кислород , доставляемые развивающимся гаметам по окружающим семенные канальцы кровеносным сосудам и выделяемые в кровь отходы метаболизма проходят через клетки Сертоли. Эти клетки секретируют и жидкость, с которой спермии проходят по канальцам.

Ссылки:

  • Интерлокинг
  • ПОЛОВАЯ СИСТЕМА МУЖЧИН
  • СПЕРМАТОГЕНЕЗ

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/reprod/0005dd36.htm

Ссылка на основную публикацию