Сперматогенеза

Сперматогенезата е процес, при който относително недиференцирани първични герминативни клетки (сперматогонии), съдържащи диплоиден брой хромозоми (46), пролиферират и се развиват до изключително специализирани сперматозоиди, притежаващи хаплоиден брой хромозоми (23). Производството на зрели сперматозоиди започва през пубертета и продължава през целия живот на мъжа. При половото съзряване се развива възможността, всеки ден да бъдат образувани няколко стотици милиона сперматозоиди. Това огромно производство изисква сперматогониите непрекъснато да се възобновяват чрез митотично (митоза – просто делене на клетката) делене. В това отношение образуването на мъжките гамети се отличава съществено от образуването на женските полови клетки, тъй като жената разполага с фиксиран брой овоцити, който намалява с течение на времето.

Сперматогенезата се извършва в семенните каналчета. Техните стени са покрити от герминативни и Сертолиеви клетки. Сертолиевите са разположени по цялата стена на каналчето – от базалната мембрана до лумена. Те са свързани с плътни връзки, върху които са разположени герминативните клетки. Повече за анатомичното устройство на семенните каналчета четете тук „Семенник”. Развитието на сперматозиодите от сперматогонии, през първичен сперматоцид, вторичен сперматоцид и сперматид се извършва за около 65 дни. Всеки ден се образуват няколко стотин милиона сперматозоиди.

За нормалното протичане на сперматогенезата са необходими Сертолиевите клетки, Лайдиговите клетки, ЛХ (лутеинизиращ хормон), ФСХ (фоликулостимулиращ хормон) и тестостерон.

Сертолиевите клетки изпълняват редица важни функции. Те формират кръвно-тестикуларна бариера, която пропуска избирателно само определени вещества. Това е от важно значение, защото създава значителна разлика в състава на плазмата и този на семенните каналчета и предпазва от образуването на антитела срещу сперматозоидите. Сертолиевите клетки притежават способността и да фагоцитират. Те осъществяват фагоцитоза върху дефектни герминативни клетки, като по този начин предпазват от производството на дефектни сперматозоиди. В допълнение те секретират течността запълваща семенните каналчета. В състава и влиза андроген-свързващ белтък, които свързва тестостерона и осигурява необходимото високо ниво за протичане на сперматогенезата. Сертолиевите клетки синтезират и отделят инхибин, които участва в регулацията на секрецията на ФСХ по механизма на отрицателна обратна връзка.

Лутеинизиращият и фоликулостимулиращият хормон също са от значение за нормалното протичане на сперматогенезата. ЛХ стимулира образуването на тестостерон от Лайдиговите клетки. ФСХ и Сертолиевите клетки са необходими за изхранването на развиващите се сперматозоиди, както и за образуване на инхибини и растежни фактори, които повлияват Лайдиговите клетки. ФСХ има важна роля за регулацията на развитието на подходящия брой на Лайдиговите клетки, необходими за създаване на адекватно ниво на тестостерона, регулиращо сперматогенезата. През пубертета нивото на ФСХ и ЛХ се повишава, Лайдиговите клетки пролиферират и плазменото ниво на тестостерон се покачва.

Отделните фази, през които преминава развитието на зародишевите клетки от сперматогонии до сперматозоиди, както и устройството на сперматозоида, са разгледани в енциклопедия, секция анатомия. В края на процеса, половината от сперматозоидите са получили Х-хромозома, а останалите– Y-хромозома.

Всеки зрял сперматозид има четири части: акрозома, глава, средна част и опашка. В главата е поместено ядрото съдържащо генетичния материал. Акрозомата съдържа ензими, необходими за проникване в яйцеклетката, а средната част се намират митохондрии. След като се образуват се придвижват през епидидима, където престояват от 12 до 16 дни. След това се съхраняват в ductus deferens. По време на еякулацията към тях се добавят секретите на булбоуреталните жлези, семенните мехурчета и простатната жлеза.