4,702 ihmistä piti tätä hyödyllisenä – 111 kommenttia

By Professor Allan Pacey BSc, PhD, FRCOG – Sheffieldin yliopisto

Onnistunutta hedelmöittymistä varten siittiöiden on tehtävä mitä merkillisin matka miesten ja naisten kehojen läpi. Tätä matkaa tutkijat ovat vasta hiljattain pystyneet ymmärtämään yksityiskohtaisesti, ja uusia löytöjä tehdään koko ajan. Tässä artikkelissa hahmotellaan tämänhetkistä tietämystämme ja selitetään, mikä tekee siittiöistä menestyksekkäitä, mutta myös se, miksi suurin osa siittiöistä ei selviä lainkaan.

Smerman matka alkaa kivesten sisällä. Miehet alkavat tuottaa siittiöitä murrosiän alkaessa noin 12 tai 13 vuoden iässä. Se on prosessi, joka vaatii hieman viileämpää lämpötilaa, minkä vuoksi kivekset roikkuvat miesten kehon ulkopuolella. Se ei myöskään ole nopea prosessi: siittiöiden tuotanto kestää noin 70 päivää. Se, kuinka paljon siittiöitä tuotantolinjalta lähtee, on myös ratkaisevaa sen kannalta, kuinka hedelmällinen kukin mies on.

Yksinkertaisesti sanottuna mitä suuremmat miehen kivekset ovat, sitä enemmän siittiöitä tuotetaan aikayksikköä kohden. Tämä johtuu siitä, että isompien kivesten sisällä on enemmän siittiöiden esisoluja (ns. spermatogonioita), jotka jakautuvat ja lisääntyvät ja jatkavat uusien siittiöiden valmistusta. Siellä on myös enemmän monimutkaisia putkien ja hoitosolujen labyrinttejä, jotka ovat kriittisiä siittiöiden tuotannolle. Yksinkertaisesti sanottuna, mitä suurempi tehdas, sitä suurempi määrä siittiöitä tuotetaan.

jokaisen sydämenlyönnin yhteydessä tuotantolinjalta lähtee noin 1000 siittiöitä

Tyypillisessä hedelmällisessä uroksessa tuotantolinjalta lähtee noin 1000 siittiöitä jokaisen sydämenlyönnin yhteydessä. Ennen kuin siittiöt ovat lopulta valmiita vapautumaan, ne kulkevat kuitenkin ensin vielä noin viikon ajan sivusolmukkeeksi kutsutun pitkän kiemurtelevan putken läpi. Siellä niihin lisätään viimeistelyä, kuten muutoksia niiden pinnalla oleviin molekyyleihin, joista on lopulta apua, kun ne saavuttavat munasolun. Lisäksi hännän koneistoon tehdään joitakin ”hienosäätöjä”, jotka auttavat niitä uimaan paremmin, kun sen aika koittaa.

Kun siittiöt lähtevät lisäkiveksestä, ne voivat pysyä elossa, terveinä ja liikkumattomina useita viikkoja miehen elimistössä ilman, että niitä vapautetaan. Miehillä on kyky varastoida useita miljardeja siittiöitä, mutta jos siittiöitä säilytetään liian kauan, ne voivat alkaa rappeutua ja kuolla. Tämä on luonnollinen prosessi, joka on suunniteltu vanhojen siittiöiden hävittämiseksi. Jos siemensyöksy ei kuitenkaan tapahdu usein, vanhat rappeutuvat siittiöt voivat vahingoittaa lisäkiveksistä lähteviä uudempia siittiöitä. Siksi tutkijat suosittelevat, että miehet ejakuloivat kahden tai kolmen päivän välein, jotta siittiöiden varasto pysyy optimaalisessa kunnossa.

Kun ejakulaatio viimein tapahtuu, noin 250 miljoonaa varastoitua siittiöitä työntyy lihassupistusten avulla siemenjohtimeksi kutsutun putken läpi ja sen jälkeen peniksen alapuolella kulkevaan putkeen (virtsaputkeen), joka lopulta johtaa ulkomaailmaan. Juuri lihassupistukset aiheuttavat orgasmin tunteen, jonka miehet kokevat yhdynnän aikana. Tyypillisesti orgasmin aikana peniksen päästä purskahtaa useita nestepurkauksia. Suurin osa siittiöistä on ensimmäisessä spurtissa, ja toinen ja kolmas spurtti sisältävät nestettä eturauhasesta ja muista rakenteista, joita kutsutaan siemennesteen rakkuloiksi. Nyt siittiöt alkavat ensimmäistä kertaa uida.

Emättimeen päästyään siittiöiden on paettava nopeasti, jos ne haluavat selvitä hengissä. Ehkä yllättäen emättimen ympäristö on melko hapan. Tämä on tärkeä puolustusmekanismi, joka suojaa naisen kehoa bakteerien ja virusten hyökkäyksiltä jokapäiväisessä elämässä. Kuitenkin yhdynnän jälkeen nämä hapot tappaisivat myös siittiöt nopeasti, jos eturauhasen ja siemennesteen nesteet eivät antaisi niille jonkinlaista suojaa.

Sentähden noina muutamina minuutteina heti siemensyöksyn jälkeen nopein, tervein tai vain yksinkertaisesti onnekkain siittiö ehtii uida ulos emättimestä suhteellisen turvalliseen kohdunkaulaan. Hitaat, epämuodostuneet tai epäonniset siittiöt jäävät emättimeen ja kuolevat nopeasti. Naisen kohdunkaula toimii hämmästyttävänä suodattimena, ja on helppo ymmärtää, että miesten, jotka tuottavat liian vähän ”liman läpäiseviä siittiöitä”, voi olla vaikea saada kumppaniaan raskaaksi, minkä vuoksi he voivat kärsiä hedelmättömyydestä.

vain noin 1 sadasta emättimeen ejakuloidusta spermasta pääsee koskaan suhteellisen turvalliseen kohdunkaulaan

Nyrkkisääntönä tutkijat uskovat, että vain noin 1 sadasta emättimeen ejakuloidusta spermasta pääsee koskaan suhteellisen turvalliseen kohdunkaulaan. Asiaa mutkistaa kuitenkin se, että tämä riippuu myös naisen hormoniprofiilista ja siitä, kuinka lähellä hän on munasolun vapauttamista munasarjoistaan. Vain muutama päivä ennen ovulaatiota naisen kohdunkaulan lima päästää siittiöitä sisään. Tämän hedelmällisen ikkunan ulkopuolella vahvimpien ja nopeimpienkin siittiöiden on mahdotonta päästä sisälle.

Oppaa ovulaatiolaskurin avulla, milloin hedelmällinen ikkunasi on.

Kohdunkaulan limakalvoon pääseminen on kuitenkin vasta alkua siittiöiden matkalle naisen kehon läpi. Seuraava vaihe on se, miten se pääsee kohdun läpi johonkin munanjohtimiin. Vaikka matka on vain noin 10 tai 12 senttimetrin mittainen, matkan varrella on useita vaaratekijöitä.

Ensimmäinen este siittiöille, jotka pääsevät onnistuneesti kohtuun, on se, menevätkö ne vasemmalle vai oikealle. Tämä johtuu siitä, että naisilla on kaksi munanjohtoa (yksi kummallakin puolella), mutta koska vain toinen munasarjoista vapauttaa munasolun tiettynä kuukautena, siittiöiden on uitava oikeaan. Matkan tekeminen munanjohtimessa kohti munasarjaa, joka ei vapauta munasolua, olisi turha matka! Onneksi siittiöiden oikean osumisen todennäköisyyden lisäämiseksi naisen keho tulee apuun.

Lyhyesti sanottuna, kun munasolu lähestyy vapautumista munasarjasta, osa hormoneista, joita tuotetaan auttamaan munasolun kasvua, pääsee myös naisen verenkiertoon. Nämä laukaisevat lihakset kohdun seinämää lähinnä olevassa seinämässä alkavat rytmikkäästi supistua ylöspäin ja siirtävät siittiöitä hitaasti ja varovasti kohti samalla puolella olevan munanjohtimen suuaukkoa. Koska lihakset toisella puolella (joka ei kasvata munasolua) saavat vähemmän hormoneja, ne eivät supistu yhtä paljon, mikä tarkoittaa, että siittiöt eivät yleensä kulje siihen suuntaan.

Naisen munanjohtimen aukkoon pääseminen sillä puolella kehoa, josta munasolu on ilmestymässä, on kuitenkin vain osa matkaa. Tässä naisen keholla on toinenkin temppu hihassaan. Vaikka munanjohtimen suuaukko on pieni, vain muutaman siittiöpään levyinen aukko, se toimii venttiilinä, joka päästää sisään vain tietyt siittiöt. Tämäkin tarkoittaa, että naisen elimistö valikoi siittiöitä varmistaakseen, että vain parhaat pääsevät lähelle munasolua.

Tutkijat uskovat, että siittiöt valikoituvat pääsemään munanjohtimiin kahdella tavalla. Ensinnäkin jotkut kokeet ovat osoittaneet, että jos siittiöt uivat liian epäsäännöllisesti, ne eivät pääse sisälle. Näin uivat siittiöt ovat lähestymässä elämänsä loppua, joten ehkä ne suljetaan pois, koska ne eivät elä tarpeeksi kauan löytääkseen munasolun. Toiseksi on todisteita siitä, että siittiöt, joiden pinnalla on tiettyjä molekyylejä, eivät myöskään pääse munanjohtimeen. On epäselvää, miten tämä toimii, mutta se osoittaa jälleen kerran, etteivät mitkä tahansa siittiöt pääse matkaan. Monista miljoonista emättimeen ejakuloituneista siittiöistä vain ehkä sata pääsee näin pitkälle!

Myös munanjohtimiin päästyään siittiöt ovat suhteellisen turvallisessa paikassa verrattuna niiden muuhun tähänastiseen matkaan. Täällä naisen keho auttaa niitä selviytymään ja pysymään terveenä, kunnes munasolu on valmis vapautumaan. Useat tutkimukset viittaavat nyt esimerkiksi siihen, että munanjohtimien sisällä siittiöillä on taipumus tarttua sisäseinämiin päänsä kärjellä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että siittiöillä, jotka tarttuvat kiinni, on taipumus elää pidempään ja niiden päässä on laadukkaampaa DNA:ta kuin siittiöillä, jotka eivät tartu kiinni.

Jotkut tiedemiehet uskovat, että kun siittiöt kiinnittyvät ja tarttuvat munanjohtimen sivuseinämiin, tämä antaa naisen elimistölle viestin siitä, että siittiöt ovat vihdoin saapuneet. Toiset ovat esittäneet, että kun siittiöt ovat juuttuneet kiinni, munanjohtimen sisäpuolella olevat solut tuottavat uusia molekyylejä, jotka voivat lopulta auttaa hedelmöittymisessä tai alkion kehityksessä. Vaikka varmaa tietoa on vaikea saada, yksi asia on selvä: jos siittiöiden on tarkoitus hedelmöittää munasolu, niiden on irrottauduttava munasolun sivuseinämistä heti munasolun ilmaantuessa.

Ei ole selvää, kuinka kauan siittiöt voivat jäädä kiinni munanjohtimen sivuseinämiin. Vetäytyäkseen irti ne kuitenkin lisäävät pyrstönsä lyöntiä saadakseen lisää työntövoimaa. Tällaista uintia kutsutaan hyperaktivaatioksi, ja se on hyvin tärkeää näissä siittiöiden matkan loppuvaiheissa.

Sivuseinämistä irti päästyään siittiöiden on sitten kuljettava munatorvea pitkin munanjohtimen suuntaan löytääkseen munasolun, joka on pian tulossa toiseen suuntaan. Se, miten ne tekevät tämän, ei ole täysin selvää, mutta luultavasti siihen liittyy jompikumpi tai molemmat seuraavista mekanismeista:

Ensin munanjohtimen sisällä tapahtuu luultavasti hienovarainen lämpötilan muutos, joka tapahtuu, kun munasolu vapautuu munasarjasta. Laboratoriokokeet viittaavat siihen, että siittiöt ovat ”positiivisesti termotaksisia”, mikä tarkoittaa, että ne uivat mieluiten lämpimämpään paikkaan. On ehdotettu, että ovulaation jälkeen munanjohtimen keskellä (jonne munasolu lopulta saapuu) on yksi tai kaksi celsiusastetta lämpimämpää, joten siittiöt kulkevat luonnollisesti sinne.

Toiseksi on myös ehdotettu, että siittiöt pystyvät havaitsemaan hienovaraisia kemiallisia signaaleja, joita munasolu antaa, kun se vapautuu munasarjasta, tai joita vapautuu munasarjasta samanaikaisesti munasolun kanssa (kenties kasvavaa munasolua kylvävässä nesteessä). Siittiöiden reaktiota näihin signaaleihin kutsutaan kemotaksiaksi, ja jos se pitää paikkansa, se on voimakas houkutin, joka ohjaa siittiöt munasolun luokse.

Valvottavasti vain puoli tusinaa siittiöitä pääsee koskaan näin pitkälle!

Kummassakin tapauksessa jompikumpi tai kumpikin näistä mekanismeista palvelee sen varmistamista, että munanjohtimen keskellä on muutama siittiö ajoissa munasolun ilmaantumiseen. Tämä on tärkeää, koska siittiöihin verrattuna munasolulla on vain rajallinen elinikä, ja kun se on vapautunut munasarjasta, se on hedelmöitettävä muutaman tunnin kuluessa, jotta hedelmöittyminen tapahtuisi. Siksi on ratkaisevan tärkeää, että siittiöt pääsevät oikeaan paikkaan munanjohtimessa ennen munasolun saapumista. Todennäköisesti kuitenkin vain puoli tusinaa siittiöitä pääsee koskaan näin pitkälle!

Spermoihin verrattuna munasolu on melko suuri solu – suurin ihmiskehossa. Lisäksi se vapautuu munasarjasta cumulukseksi kutsutun solupilven ympäröimänä, jonka läpi siittiöiden on ensin tunkeuduttava, ennen kuin ne pääsevät munasolun pinnalle ja pääsevät kosketuksiin sen kanssa. Auttaakseen siittiöitä pääsemään cumuluksen läpi siittiöiden on jälleen käytettävä sitä ailahtelevaa ja kiihkeää uintityyliä (hyperaktivoitumista), jota ne käyttivät vetäytyessään pois munanjohtimen sivuseinämistä.

Tässä vaiheessa siittiöiden matkaa on ehkä vain yksi tai kaksi siittiöitä lähellä munasolua ja niillä on mahdollisuus hedelmöittää se. Onnistuneille siittiöille on kuitenkin jäljellä vielä yksi este: miten ne pääsevät munasolun sisälle, kun ne pääsevät munasolun pinnalle. Jossain määrin tässä auttaa myös hyperaktivoitunut hännänlyönti, joka auttoi siittiöitä pääsemään irti munanjohtimen sivuseinämistä ja cumulus-solujen pilven läpi. Mutta lisäapuna aivan siittiöiden pään yläosassa on entsyymipussi, joka räjähtää, kun voittava siittiö koskettaa munasolun ulkopintaa.

Ensiymit auttavat liuottamaan munasolun ulkokalvoa ja yhdessä voimakkaiden hännäniskujen kanssa auttavat siittiöitä tunkeutumaan munasolun sisään. Kun tämä on saavutettu, munasolun sisällä tapahtuu välitön kemiallinen reaktio, joka yhtäkkiä kovettaa munakalvon ja estää muita siittiöitä seuraamasta sitä. Jos kaksi siittiöitä hedelmöittäisi munasolun, munasolussa olisi tällöin liikaa kromosomeja, ja tästä johtuvassa sekasorrossa alkion kehitys jäisi tapahtumatta.

Seuraavien tuntien aikana siittiöiden pyrstö irtoaa (tämä jää ulkopuolelle), ja siittiöiden pään sisällä olevat kromosomit erkaantuvat toisistaan ja asettuvat linjoihin munasolun kromosomien kanssa aloittaakseen prosessin, jonka tuloksena muodostuu uusi yksilö. Tässä vaiheessa siittiöiden matka on päättynyt, mutta alkion matka on vasta alkanut.

Näe, miten siittiöiden kilpajuoksu etenee infograafissamme

Klikkaa alla olevaa kuvaa nähdäksesi suuremman näkymän

Embedoi The Journey of Sperm infographic sivustollesi (kopioi alla oleva koodi):

Toteuta hedelmällisyystietokilpailu

Testeeraa hedelmällisyysosaamisesi tekemällä hedelmällisyysaiheinen tietovisailu! Hedelmällisyystietovisa

Mitä sinua kiehtoi Journey of Spermassa? Kerro meille alta.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.