4 702 lidem to pomohlo – 111 komentářů

Profesor Allan Pacey BSc, PhD, FRCOG – University of Sheffield

Pro úspěšné početí musí spermie absolvovat tu nejpozoruhodnější cestu těly mužů a žen. Je to cesta, kterou vědci dokázali do detailu pochopit teprve nedávno, přičemž stále dochází k novým objevům. Tento článek nastiňuje naše současné poznatky a vysvětluje, co dělá spermie vítěznými, ale také proč se většině spermií vůbec nedaří.

Cesta spermií začíná uvnitř varlat. Muži začínají produkovat spermie na začátku puberty, přibližně ve 12 nebo 13 letech. Jedná se o proces, který vyžaduje poněkud nižší teplotu, což je důvod, proč varlata visí mimo tělo mužů. Není to ani rychlý proces: produkce spermií trvá přibližně 70 dní. Přesné množství spermií, které sjede z výrobní linky, je také rozhodující pro to, jak je každý muž plodný.

Zjednodušeně řečeno, čím větší jsou mužova varlata, tím větší je počet spermií vyprodukovaných za jednotku času. Je to proto, že uvnitř větších varlat je více předstupňů spermií (tzv. spermatogonií), které se dělí a množí a pokračují v tvorbě nových spermií. Je zde také více složitých labyrintů trubic a ošetřovatelských buněk, které jsou pro tvorbu spermií rozhodující. Jednoduše řečeno, čím větší továrna, tím větší množství vyprodukovaných spermií.

přibližně 1 000 spermií sjede z výrobní linky při každém úderu srdce

U typického plodného muže sjede z výrobní linky při každém úderu srdce přibližně 1 000 spermií. Než jsou však konečně připraveny k uvolnění, stráví spermie nejprve ještě asi týden průchodem dlouhou vinutou trubicí zvanou nadvarle. Zde se jim přidávají poslední úpravy, včetně modifikací molekul na jejich povrchu, které jim nakonec pomohou při dosažení vajíčka. Kromě toho dochází také k určitým „vylepšením“ strojku ocásku, který jim pomůže lépe plavat, až přijde čas.

Jakmile spermie opustí nadvarle, mohou v těle muže zůstat živé, zdravé a nehybné po několik týdnů, aniž by byly uvolněny. Muži mají kapacitu pro uložení mnoha miliard spermií, ale pokud jsou spermie uloženy příliš dlouho, mohou začít degenerovat a odumírat. Jedná se o přirozený proces určený k likvidaci starých spermií. Pokud však k ejakulaci nedochází často, mohou starší degenerující spermie poškodit novější spermie opouštějící nadvarle. Proto vědci doporučují, aby muži ejakulovali každé dva až tři dny, aby se zásobárna spermií udržovala v optimálním stavu.

Když konečně dojde k ejakulaci, je asi 250 milionů uložených spermií poháněno svalovými stahy trubicí zvanou chámovod a poté do trubice procházející penisem (močové trubice), která nakonec vede do vnějšího světa. Právě svalové stahy přispívají k pocitu orgasmu, který muži zažívají během pohlavního styku. Při orgasmu obvykle dochází k několika výronům tekutiny z konce penisu. Většina spermií je v prvním výronu, druhý a třetí obsahuje tekutinu z prostaty a dalších struktur zvaných semenné váčky. Teprve nyní začínají spermie poprvé plavat.

Po vstupu do pochvy musí spermie rychle uniknout, mají-li přežít. Možná překvapivě je prostředí pochvy poměrně kyselé. Jedná se o důležitý obranný mechanismus, který chrání tělo ženy před útoky bakterií a virů v každodenním životě. Po pohlavním styku by však tyto kyseliny spermie také rychle zahubily, kdyby jim tekutiny z prostaty a semenných váčků neposkytly určitou ochranu.

V těch několika minutách bezprostředně po ejakulaci mají tedy právě ty nejrychlejší, nejzdravější nebo prostě nejšťastnější spermie dostatek času, aby vyplavily z pochvy do relativního bezpečí děložního hrdla. Pomalé, deformované nebo nešťastné spermie zůstávají v pochvě a rychle hynou. Děložní hrdlo ženy funguje jako úžasný filtr a je snadné pochopit, že muži, kteří produkují příliš málo „spermií pronikajících hlenem“, mohou mít potíže s otěhotněním své partnerky, a proto mohou v důsledku toho trpět neplodností.

pouze asi 1 ze 100 spermií ejakulovaných do pochvy se někdy dostane do relativního bezpečí děložního hrdla

Vědci se obecně domnívají, že pouze asi 1 ze 100 spermií ejakulovaných do pochvy se někdy dostane do relativního bezpečí děložního hrdla. Aby to však bylo složitější, závisí to také na hormonálním profilu ženy a na tom, jak blízko je uvolnění vajíčka z vaječníků. Pouze v těch několika dnech bezprostředně před ovulací propouští hlen děložního hrdla ženy spermie dovnitř. Mimo toto plodné okno se dovnitř nedostanou ani ty nejsilnější a nejrychlejší spermie.

Zjistěte, kdy je vaše plodné okno, pomocí ovulační kalkulačky.

Vstup do děložního hrdla je však pouze začátkem cesty spermie ženským tělem. Dalším krokem je, jak se dostat přes dělohu do jednoho z vejcovodů. Ačkoli je to cesta dlouhá jen asi 10 nebo 12 centimetrů, existuje na ní řada nebezpečí.

První překážkou pro spermie, které úspěšně vstoupí do dělohy, je, zda se vydají doleva nebo doprava. Je to proto, že žena má dva vejcovody (po jednom na každé straně), ale protože pouze jeden z jejích vaječníků uvolní v daném měsíci vajíčko, musí spermie vplout do toho pravého. Aby se dostaly vejcovodem k vaječníku, který se nechystá uvolnit vajíčko, by byla jejich cesta zbytečná! Naštěstí, aby se zvýšila šance, že spermie trefí správně, přichází na pomoc tělo ženy.

Krátce, jak se vajíčko blíží k uvolnění z vaječníku, dostávají se do krevního oběhu ženy také některé hormony, které se produkují, aby pomohly vajíčku růst. Ty spustí svaly ve stěně dělohy, která je jí nejblíže, začnou se rytmicky stahovat směrem nahoru a pomalu jemně posouvat spermie ke vchodu do vejcovodu na téže straně. Protože svaly na druhé straně (na které neroste vajíčko) dostávají méně hormonů, nestahují se tolik, což znamená, že se spermie tímto směrem zpravidla nevydávají.

Dostat se k ústí jednoho z vejcovodů ženy na té straně jejího těla, odkud se má objevit vajíčko, je však jen část cesty. Zde má tělo ženy v rukávu ještě jeden trik. Ačkoli je vstup do vejcovodu malým otvorem širokým jen několik hlaviček spermií, funguje jako ventil propouštějící dovnitř jen některé spermie. To opět znamená, že tělo ženy vybírá spermie tak, aby se do blízkosti vajíčka dostaly jen ty nejlepší.

Vědci se domnívají, že spermie jsou pro vstup do vejcovodů vybírány dvěma způsoby. Za prvé, některé experimenty ukázaly, že pokud spermie plavou příliš nepravidelně, pak se nemohou dostat dovnitř. Spermie, které takto plavou, se blíží ke konci svého života, a tak jsou možná vyloučeny, protože nebudou žít dost dlouho na to, aby našly vajíčko. Za druhé, existují určité důkazy, že spermie s určitými molekulami na povrchu se také nemohou dostat do vejcovodu. Jak to přesně funguje, není jasné, ale opět to ukazuje, že ne každá spermie může dokončit cestu. Z mnoha milionů spermií, které byly ejakulovány do pochvy, se tak daleko dostane snad jen stovka!“

Po vstupu do vejcovodů jsou spermie v porovnání se zbytkem své dosavadní cesty na relativně bezpečném místě. Zde jim ženské tělo pomáhá přežít a zůstat ve zdravém stavu, dokud není vajíčko připraveno k uvolnění. Několik výzkumných studií nyní například naznačuje, že uvnitř vejcovodů mají spermie tendenci přilnout k vnitřním stěnám špičkou své hlavičky. Studie ukázaly, že spermie, které se přilepí, mají tendenci žít déle a mají kvalitnější DNA ve svých hlavičkách než spermie, které se nepřichytí.

Někteří vědci se domnívají, že když se spermie přichytí a přilepí na boční stěny vejcovodu, dává to tělu ženy signál, že spermie konečně dorazily. Jiní se domnívají, že jakmile se spermie přilepí, buňky, které vystýlají vnitřek vejcovodu, produkují nové molekuly, které mohou nakonec pomoci při oplodnění nebo vývoji embrya. I když je těžké to s jistotou říci, jedno je jasné: pokud mají spermie oplodnit vajíčko, musí se z bočních stěn uvolnit, jakmile se objeví.

Jak dlouho mohou spermie zůstat přilepené k bočním stěnám vejcovodu, není jasné. Aby se však mohly odtrhnout, zvyšují tlukot svého ocásku, který jim poskytuje dodatečný tah. Tento typ plavání se nazývá hyperaktivace a je velmi důležitý v těchto závěrečných fázích cesty spermie.

Jakmile se spermie osvobodí od bočních stěn, musí se pak dostat dolů vejcovodem směrem k vaječníku, aby našly vajíčko, které bude zanedlouho přicházet opačným směrem. Jak přesně to dělají, není zcela jasné, ale pravděpodobně se na tom podílí jeden nebo oba následující mechanismy:

Za prvé, uvnitř vejcovodu pravděpodobně dochází k jemné změně teploty, která nastane, jakmile se vajíčko uvolní z vaječníku. Pokusy v laboratoři naznačují, že spermie jsou „pozitivně termotaxické“, což znamená, že přednostně plavou na teplejší místo. Předpokládá se, že po ovulaci je uprostřed vejcovodu (kam nakonec dorazí vajíčko) o jeden až dva stupně Celsia tepleji, takže spermie přirozeně zamíří tam.

Druhé, předpokládá se také, že spermie jsou schopny detekovat jemné chemické signály, které buď vydává vajíčko po uvolnění z vaječníku, nebo které se uvolňují z vaječníku současně s vajíčkem (možná v tekutině, která omývá rostoucí vajíčko). Reakce spermií na tyto signály se nazývá chemotaxe, a pokud je pravdivá, bude silným atraktantem, který navede spermie k vajíčku.

tak daleko se pravděpodobně dostane jen půl tuctu spermií!“

Tak či onak, jeden nebo oba tyto mechanismy poslouží k tomu, aby bylo uprostřed vejcovodu přítomno několik spermií v době, kdy se objeví vajíčko. To je důležité, protože ve srovnání se spermiemi má vajíčko jen omezenou životnost a po uvolnění z vaječníku bude muset být oplodněno během několika hodin, má-li dojít k početí. Proto je velmi důležité, aby se spermie dostaly na správné místo ve vejcovodu ještě před příchodem vajíčka. Tak daleko se však dostane pravděpodobně jen půl tuctu spermií!

V porovnání se spermií je vajíčko poměrně velká buňka – největší v lidském těle. Navíc se uvolňuje z vaječníku obklopené oblakem buněk zvaným kumulus, kterým musí spermie nejprve proniknout, než se dostanou k povrchu vajíčka a navážou s ním kontakt. Aby se spermie dostaly skrz kumulus, musí opět použít nepravidelný a zběsilý styl plavání (hyperaktivace), který používaly při odpoutávání se od bočních stěn vejcovodu.

V této fázi cesty spermie se v blízkosti vajíčka a s nějakou šancí na oplodnění nachází snad jen jedna nebo dvě spermie. Pro úspěšnou spermii však zbývá ještě jedna překážka: jak se dostat dovnitř vajíčka, jakmile dosáhne jeho povrchu. Do jisté míry zde pomůže i hyperaktivovaný tlukot ocasu, který spermii pomohl uvolnit se z bočních stěn vejcovodu a projít oblakem kumulárních buněk. Pro další pomoc se však na samém vrcholu hlavičky spermie nachází váček s enzymy, který praskne, jakmile se vítězná spermie dostane do kontaktu s vnějším povrchem vajíčka.

Enzymy pomáhají rozpustit vnější membránu vajíčka a v kombinaci se silnými údery ocásku pomáhají spermii proniknout do vajíčka a dostat se dovnitř. Jakmile se to podaří, dojde uvnitř vajíčka k okamžité chemické reakci, která náhle zpevní membránu vajíčka a zabrání dalším spermiím, aby ji následovaly. Pokud by vajíčko oplodnily dvě spermie, vajíčko by pak obsahovalo příliš mnoho chromozomů a v nastalém zmatku by nedošlo k vývoji embrya.

V průběhu několika následujících hodin se ocásek spermie oddělí (ten zůstane venku) a chromozomy uvnitř hlavičky spermie se oddělí a srovnají s chromozomy z vajíčka, čímž začne proces vzniku nového jedince. V tomto okamžiku cesta spermie skončila, ale cesta embrya teprve začala.

Podívejte se, jak probíhá závod vítězné spermie v naší infografice

Kliknutím na obrázek níže zobrazíte větší náhled

Vložte infografiku Cesta spermie na své stránky (zkopírujte kód níže):

Podrobte si kvíz o plodnosti

Podrobte si náš kvíz o plodnosti a otestujte své znalosti o plodnosti! Kvíz o znalostech plodnosti

Čím vás zaujala Cesta spermií? Dejte nám vědět níže

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.