4.702 mensen vonden dit nuttig – 111 Reacties

Door Professor Allan Pacey BSc, PhD, FRCOG – University of Sheffield

Voor een geslaagde bevruchting moeten spermacellen de meest opmerkelijke reis door het lichaam van mannen en vrouwen maken. Het is een reis die wetenschappers pas sinds kort tot in de kleinste details begrijpen, terwijl er voortdurend nieuwe ontdekkingen worden gedaan. Dit artikel geeft een overzicht van onze huidige kennis en legt uit wat een winnend sperma maakt, maar ook waarom de meerderheid van de spermacellen het helemaal niet haalt.

De reis van sperma begint in de testikels. Mannetjes beginnen sperma te produceren aan het begin van de puberteit, rond hun 12e of 13e jaar. Het is een proces dat een iets koelere temperatuur vereist, vandaar dat de testikels buiten het lichaam van de man hangen. Het is ook geen snel proces: de productie van sperma duurt ongeveer 70 dagen. Hoeveel sperma er precies van de productielijn komt, is ook bepalend voor de vruchtbaarheid van elke man.

Eenvoudig gezegd: hoe groter de testikels van een man, hoe groter het aantal spermacellen dat per tijdseenheid wordt geproduceerd. Dit komt doordat zich in grotere testikels meer voorlopercellen van sperma bevinden (spermatogonia genaamd) die zich delen en vermenigvuldigen om nieuw sperma aan te maken. Ook zijn er meer van de ingewikkelde labyrinten van buisjes en verpleegcellen die van cruciaal belang zijn voor de productie van sperma. Simpel gezegd: hoe groter de fabriek, hoe groter de hoeveelheid geproduceerde sperma.

bij elke hartslag rollen er ongeveer 1000 spermacellen van de productielijn

Bij een typische vruchtbare man rollen er bij elke hartslag ongeveer 1000 spermacellen van de productielijn. Maar voordat ze eindelijk klaar zijn om te worden vrijgelaten, gaan spermacellen eerst nog ongeveer een week door een lange kronkelbuis, de bijbal (epididymis). Hier worden de puntjes op de i gezet, onder meer door de moleculen op hun oppervlak aan te passen, wat uiteindelijk van pas komt als ze de eicel bereiken. Daarnaast zijn er ook enkele ’tweaks’ aan de machinerie van de staart die hen zullen helpen beter te zwemmen wanneer het zover is.

Zodra het sperma de bijbal verlaat, kan het enkele weken levend, gezond en onbeweeglijk in het lichaam van de man blijven zonder te worden vrijgelaten. Mannen hebben de capaciteit om vele miljarden spermacellen op te slaan, maar als spermacellen te lang worden opgeslagen, kunnen ze beginnen te degenereren en afsterven. Dit is een natuurlijk proces dat bedoeld is om oud sperma af te voeren. Als er echter niet vaak wordt geëjaculeerd, kunnen oudere, degenererende zaadcellen schade toebrengen aan nieuwere zaadcellen die de bijbal verlaten. Daarom raden wetenschappers aan dat mannen om de twee of drie dagen ejaculeren om het reservoir van sperma in optimale conditie te houden.

Wanneer de ejaculatie uiteindelijk plaatsvindt, worden ongeveer 250 miljoen van de opgeslagen spermacellen door spiersamentrekkingen door een buis gestuwd die de zaadleiders wordt genoemd en vervolgens in de buis door de penis (de urethra) terechtkomt die uiteindelijk naar de buitenwereld leidt. Het zijn de samentrekkingen van de spieren die bijdragen tot het orgasmegevoel dat mannen tijdens de geslachtsgemeenschap ervaren. Meestal komen er bij een orgasme meerdere spuiten vloeistof uit het uiteinde van de penis. De meeste zaadcellen zitten in de eerste spurt, terwijl de tweede en derde spurt vloeistof bevatten uit de prostaatklier en andere structuren die de zaadblaasjes worden genoemd. Nu beginnen de zaadcellen voor het eerst te zwemmen.

Eenmaal in de vagina moeten de zaadcellen snel ontsnappen, willen zij overleven. Het is misschien verrassend dat de omgeving van de vagina vrij zuur is. Dit is een belangrijk verdedigingsmechanisme om het lichaam van de vrouw te beschermen tegen aanvallen van bacteriën en virussen in het dagelijks leven. Na de geslachtsgemeenschap zouden deze zuren de zaadcellen echter ook snel doden als de vloeistoffen van de prostaat en de zaadblaasjes hen niet beschermden.

Daarom zijn het in die paar minuten onmiddellijk na de ejaculatie de snelste, gezondste of gewoon de gelukkigste zaadcellen die genoeg tijd hebben om uit de vagina te zwemmen en in de relatieve veiligheid van de baarmoederhals terecht te komen. Trage, misvormde of ongelukkige zaadcellen blijven achter in de vagina en sterven snel. De baarmoederhals van een vrouw werkt als een verbazingwekkend filter en het is gemakkelijk te begrijpen hoe mannen die te weinig ‘slijm doordringend sperma’ produceren, het moeilijk kunnen hebben om hun partner zwanger te maken en daardoor onvruchtbaar kunnen worden.

maar ongeveer 1 op de 100 zaadcellen die in de vagina worden geëjaculeerd, zullen ooit de relatieve veiligheid van de baarmoederhals bereiken

Als algemene vuistregel denken wetenschappers dat slechts ongeveer 1 op de 100 zaadcellen die in de vagina worden geëjaculeerd, ooit de relatieve veiligheid van de baarmoederhals zullen bereiken. Maar om het nog ingewikkelder te maken, hangt dit ook af van het hormoonprofiel van de vrouw en hoe dicht zij bij het vrijkomen van een eicel uit haar eierstokken is. Alleen in de paar dagen vlak voor de ovulatie laat het baarmoederhalsslijm van de vrouw spermacellen binnen. Buiten dit vruchtbare venster is het zelfs voor de sterkste en snelste zaadcellen onmogelijk om binnen te komen.

Lees wanneer uw vruchtbare venster is met Ovulation Calculator.

Het binnendringen van de baarmoederhals is echter slechts het allereerste begin van de reis van een zaadcel door het lichaam van een vrouw. De volgende stap is om door de baarmoeder en in een van de eileiders te komen. Hoewel het een reis is van slechts ongeveer 10 of 12 centimeter, zijn er een aantal gevaren onderweg.

De eerste horde voor sperma dat met succes de baarmoeder binnenkomt, is of het links of rechts moet gaan. Dit komt omdat vrouwen twee eileiders hebben (een aan elke kant), maar omdat slechts een van haar eierstokken in een bepaalde maand een eicel zal vrijgeven, moeten spermacellen in de rechterbuis zwemmen. Een weg banen door een eileider naar een eierstok die geen eicel zal afgeven, zou een verspilde reis zijn! Gelukkig komt het lichaam van de vrouw te hulp om de kans te vergroten dat het sperma de juiste weg kiest.

Nauw het vrijkomen van de eicel uit de eierstok nadert, komen enkele hormonen die worden aangemaakt om de eicel te helpen groeien, ook in de bloedbaan van de vrouw terecht. Deze triggeren de spieren in de wand van de baarmoeder die zich het dichtst bij de eicel bevindt en beginnen zich ritmisch naar boven samen te trekken, waardoor het sperma langzaam in de richting van de ingang van de eileider aan dezelfde kant wordt bewogen. Omdat de spieren aan de andere kant (waar geen eicel groeit) minder hormonen ontvangen, trekken ze minder samen, zodat sperma over het algemeen niet die kant op gaat.

Het bereiken van de opening van een van de eileiders van de vrouw, aan de kant van haar lichaam waar de eicel tevoorschijn zal komen, is echter maar een deel van de reis. Hier heeft het lichaam van de vrouw nog een truc achter de hand. Hoewel de ingang van de eileider een piepkleine opening is van slechts een paar spermakoppen breed, werkt deze als een klep die alleen bepaalde spermacellen binnenlaat. Ook dit betekent dat het lichaam van de vrouw de zaadcellen selecteert om ervoor te zorgen dat alleen de beste in de buurt van de eicel komen.

Wetenschappers denken dat de zaadcellen op twee manieren worden geselecteerd om de eileiders binnen te gaan. Ten eerste hebben sommige experimenten aangetoond dat als spermacellen te grillig zwemmen, zij niet naar binnen kunnen komen. Sperma’s die zo zwemmen naderen het einde van hun leven en worden dus misschien uitgesloten omdat ze niet lang genoeg zullen leven om een eicel te vinden. Ten tweede zijn er aanwijzingen dat zaadcellen met bepaalde moleculen aan hun oppervlak ook niet in de eileider kunnen komen. Hoe dit precies werkt is onduidelijk, maar het toont opnieuw aan dat niet zomaar elk sperma de reis kan voltooien. Van de vele miljoenen zaadcellen die in de vagina worden geëjaculeerd, komen er misschien maar honderd zo ver!

Eenmaal in de eileiders, bevinden de zaadcellen zich op een relatief veilige plaats in vergelijking met de rest van hun reis tot nu toe. Hier helpt het lichaam van de vrouw hen te overleven en in een gezonde conditie te blijven tot de eicel klaar is om te worden vrijgelaten. Uit verschillende onderzoeken blijkt nu bijvoorbeeld dat spermacellen in de eileiders de neiging hebben om met de punt van hun kop aan de binnenwand vast te kleven. Studies hebben aangetoond dat spermacellen die blijven kleven, langer leven en een betere kwaliteit DNA in hun kop hebben dan spermacellen die dat niet doen.

Sommige wetenschappers geloven dat wanneer spermacellen zich hechten en blijven kleven aan de zijwanden van de eileider, dit het lichaam van de vrouw een signaal geeft om te zeggen dat de spermacellen eindelijk zijn aangekomen. Anderen hebben gesuggereerd dat zodra het sperma vastzit, nieuwe moleculen worden aangemaakt door de cellen aan de binnenkant van de eileider, die uiteindelijk kunnen helpen bij de bevruchting of de ontwikkeling van het embryo. Hoewel het moeilijk is om het zeker te weten, is één ding duidelijk: als spermacellen een eicel willen bevruchten, moeten ze zich van de zijwanden bevrijden zodra die eicel verschijnt.

Hoe lang spermacellen precies aan de zijwanden van de eileider vast kunnen blijven zitten, is onduidelijk. Maar om zich los te trekken, vergroten ze de slag van hun staart om ze extra stuwkracht te geven. Dit soort zwemmen heet hyperactivering en het is heel belangrijk in deze laatste fasen van de reis van een zaadcel.

Eenmaal vrij van de zijwanden, dan moeten de zaadcellen zich een weg banen door de eileider in de richting van de eierstok om een eitje te vinden dat weldra in de andere richting zal komen. Hoe zij dit precies doen is niet geheel duidelijk, maar waarschijnlijk zijn daarbij een of beide van de volgende mechanismen betrokken:

Ten eerste is er in de eileider waarschijnlijk een subtiele temperatuursverandering die optreedt zodra de eicel vrijkomt uit de eierstok. Experimenten in het laboratorium suggereren dat zaadcellen ‘positief thermotaxisch’ zijn, wat betekent dat zij bij voorkeur naar een warmere plaats zwemmen. Er is gesuggereerd dat het na de ovulatie één of twee graden Celsius warmer is in het midden van de eileider (waar de eicel uiteindelijk zal aankomen), zodat spermacellen van nature daarheen zullen zwemmen.

Ten tweede is ook gesuggereerd dat spermacellen in staat zijn subtiele chemische signalen op te vangen, die ofwel door de eicel worden afgegeven zodra ze uit de eierstok vrijkomt, ofwel tegelijkertijd met de eicel uit de eierstok vrijkomen (misschien in de vloeistof waarin de groeiende eicel baadt). De reactie van zaadcellen op deze signalen wordt chemotaxis genoemd en als dit waar is, zal het een krachtige aantrekkingskracht hebben om de zaadcellen naar de eicel te leiden.

waarschijnlijk komen slechts een half dozijn zaadcellen ooit zo ver!

Hoe dan ook, een of beide van deze mechanismen zullen dienen om ervoor te zorgen dat er een paar zaadcellen aanwezig zijn in het midden van de eileider op tijd voor de eicel verschijnt. Dit is belangrijk omdat, in vergelijking met sperma, de eicel slechts een beperkt leven heeft en, eenmaal uit de eierstok vrijgekomen, binnen enkele uren bevrucht moet worden, wil de bevruchting plaatsvinden. Daarom is het van cruciaal belang dat de zaadcellen op de juiste plaats in de eileider komen voordat de eicel daar aankomt. Waarschijnlijk komt echter slechts een half dozijn zaadcellen zo ver!

In vergelijking met zaadcellen is de eicel een vrij grote cel – de grootste in het menselijk lichaam. Bovendien komt de eicel vrij uit de eierstok, omgeven door een wolk van cellen, de cumulus genaamd, waar de zaadcellen eerst doorheen moeten dringen voordat zij het oppervlak van de eicel kunnen bereiken en daarmee contact kunnen maken. Om de zaadcellen te helpen door de cumulus heen te komen, moeten zij opnieuw de grillige en onstuimige zwemstijl (hyperactivering) toepassen die zij gebruikten om zich los te maken van de zijwanden van de eileider.

Op dit punt in de reis van de zaadcellen zijn er misschien maar één of twee zaadcellen in de buurt van de eicel en met enige kans om deze te bevruchten. De succesvolle zaadcellen moeten echter nog één hindernis nemen: hoe komen ze in de eicel als ze eenmaal het oppervlak van de eicel hebben bereikt. Tot op zekere hoogte zal de hypergeactiveerde staartslag die het sperma hielp los te komen van de zijwanden van de eileider en door de wolk van cumuluscellen te dringen, ook hier helpen. Maar voor extra hulp is er een zak enzymen op de top van de spermakop die barst zodra het winnende sperma contact maakt met het buitenoppervlak van de eicel.

De enzymen helpen het buitenmembraan van de eicel op te lossen en in combinatie met de krachtige staartslagen, helpen de spermacellen de eicel binnen te dringen en binnen te komen. Is dit eenmaal bereikt, dan vindt er binnenin de eicel een onmiddellijke chemische reactie plaats die het eimembraan plotseling verhardt en andere zaadcellen ervan weerhoudt het te volgen. Als twee zaadcellen de eicel zouden bevruchten, zou de eicel te veel chromosomen bevatten en in de verwarring die daardoor ontstaat, zou de ontwikkeling van het embryo mislukken.

In de daaropvolgende uren wordt de staart van de zaadcel losgemaakt (deze blijft buiten) en de chromosomen in de kop van de zaadcel scheiden zich en komen samen met die van de eicel om het proces van de vorming van een nieuw individu te beginnen. Op dit punt is de reis van het sperma beëindigd, maar de reis van het embryo is nog maar net begonnen.

Zie hoe de race van het winnende sperma verloopt in onze infographic

Klik op de afbeelding hieronder voor een grotere weergave

Bed de infographic De reis van het sperma op uw site (kopieer de code hieronder):

Doe de vruchtbaarheidsquiz

Doe onze vruchtbaarheidsquiz en test uw kennis over vruchtbaarheid! Quiz over vruchtbaarheidskennis

Wat vond u boeiend aan de Reis van het Sperma? Laat het ons hieronder weten.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.