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Pelo Professor Allan Pacey BSc, PhD, FRCOG – Universidade de Sheffield

Para uma concepção bem sucedida, os espermatozóides precisam de fazer a viagem mais notável através dos corpos de homens e mulheres. É uma viagem que os cientistas só recentemente conseguiram entender em qualquer detalhe, com novas descobertas sendo feitas o tempo todo. Este artigo descreve os nossos conhecimentos actuais e explica o que faz um esperma vencedor, mas também porque é que a maioria dos espermatozóides nunca o fazem.

A jornada do esperma começa dentro dos testículos. Os machos começam a produzir esperma no início da puberdade, por volta dos 12 ou 13 anos de idade. É um processo que requer uma temperatura ligeiramente mais fria, razão pela qual os testículos ficam pendurados fora do corpo do homem. Também não é um processo rápido: a produção de esperma demora cerca de 70 dias. Exatamente quantos espermatozóides saem da linha de produção também é crítico para a fertilidade de cada homem.

Em termos simples, quanto maior for o testículo de um homem maior será o número de espermatozóides produzidos por unidade de tempo. Isto porque dentro dos testículos maiores existem mais células pré-cursoras de esperma (chamadas espermatogónias) que se dividem e multiplicam e continuam a produzir novos espermatozóides. Além disso, há mais dos intrincados labirintos de tubos e células de enfermagem que são críticos para a produção de espermatozóides. Muito simplesmente, quanto maior a fábrica, maior a quantidade de esperma produzido.

cerca de 1.000 espermatozóides saem da linha de produção com cada batimento cardíaco

Num macho fértil típico, cerca de 1.000 espermatozóides saem da linha de produção com cada batimento cardíaco. No entanto, antes de estarem finalmente prontos para serem libertados, os espermatozóides passam primeiro mais uma semana ou mais passando por um longo tubo sinuoso chamado epidídimo. Aqui são-lhes adicionados toques finais, incluindo modificações nas moléculas da sua superfície que acabarão por ajudar quando alcançarem o óvulo. Além disso, há também alguns ‘retoques’ na maquinaria da cauda que os ajudarão a nadar melhor quando chegar o momento.

Após os espermatozóides deixarem o epidídimo, eles podem permanecer vivos, saudáveis e sem movimento por várias semanas no corpo do homem sem serem liberados. Os homens têm a capacidade de armazenar muitos bilhões de espermatozóides, mas se os espermatozóides são armazenados por muito tempo, então eles podem começar a degenerar e morrer. Este é um processo natural concebido para eliminar o esperma velho. No entanto, se a ejaculação não acontecer com frequência, então os espermatozóides degenerados mais velhos podem danificar os espermatozóides mais novos, deixando o epidídimo. Portanto, os cientistas recomendam que os homens ejaculem a cada dois ou três dias para manter o reservatório de esperma em óptimas condições.

Quando a ejaculação finalmente acontece, cerca de 250 milhões dos espermatozóides armazenados são impulsionados por contracções musculares através de um tubo chamado vaso deferente e depois para o tubo que passa pelo pénis (a uretra) que eventualmente leva ao mundo exterior. São as contrações musculares que contribuem para a sensação de orgasmo que os homens experimentam durante o ato sexual. Tipicamente, no orgasmo há vários esporões de líquido da extremidade do pénis. A maioria dos espermatozóides está no primeiro esporão, com o segundo e terceiro contendo líquido da glândula prostática e outras estruturas chamadas vesículas seminais. É agora que os espermatozóides começam a nadar pela primeira vez.

No interior da vagina, os espermatozóides devem escapar rapidamente se quiserem sobreviver. Talvez surpreendentemente, o ambiente da vagina é bastante ácido. Este é um importante mecanismo de defesa para proteger o corpo da mulher do ataque de bactérias e vírus na vida diária. No entanto, após a relação sexual, estes ácidos também matariam rapidamente os espermatozóides se os fluidos da próstata e vesículas seminais não lhes dessem alguma protecção.

Por isso, naqueles poucos minutos imediatamente após a ejaculação, é o esperma mais rápido, mais saudável ou apenas o mais sortudo que tem tempo suficiente para nadar para fora da vagina e para a relativa segurança do colo do útero. Os espermatozóides lentos, deformados ou sem sorte são deixados para trás na vagina e morrem rapidamente. O colo do útero de uma mulher funciona como um filtro incrível e é fácil ver como os homens que produzem muito poucos “espermatozóides penetrantes de muco” podem ter dificuldade em engravidar o parceiro e, portanto, podem sofrer de infertilidade como consequência.

apenas cerca de 1 em cada 100 espermatozóides ejaculados na vagina alguma vez chegarão à segurança relativa do colo do útero

Como regra geral, os cientistas pensam que apenas cerca de 1 em cada 100 espermatozóides ejaculados na vagina alguma vez chegarão à segurança relativa do colo do útero. No entanto, para tornar as coisas mais complicadas, isto também vai depender do perfil hormonal da mulher e do quão perto ela está de libertar um óvulo dos seus ovários. É apenas naqueles poucos dias imediatamente antes da ovulação que o muco cervical da mulher permite o espermatozóide no seu interior. Fora desta janela fértil, mesmo os espermatozóides mais fortes e rápidos acharão impossível entrar.

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Introduzir o colo do útero é, no entanto, apenas o início da viagem de um espermatozóide através do corpo da mulher. O passo seguinte é como atravessar o útero e entrar numa das trompas de Falópio. Embora seja uma viagem de apenas cerca de 10 ou 12 centímetros, há uma série de perigos pelo caminho.

O primeiro obstáculo para os espermatozóides que entram com sucesso no útero é se vão para a esquerda ou para a direita. Isto porque as mulheres têm duas trompas de Falópio (uma de cada lado), mas como apenas um dos seus ovários libertará um óvulo num determinado mês, os espermatozóides devem nadar para a direita. Descer uma trompa de Falópio em direcção a um ovário que não vai libertar um óvulo seria uma viagem perdida! Felizmente, para aumentar as probabilidades de os espermatozóides conseguirem o óvulo, o corpo da mulher vem em socorro.

Briefly, à medida que o óvulo se aproxima de ser libertado do ovário, alguns dos hormônios que são produzidos para ajudar o óvulo a crescer também entram na corrente sanguínea da mulher. Estes músculos desencadeadores na parede do útero mais próximo começam a contrair-se ritmicamente para cima, movendo lentamente os espermatozóides suavemente em direcção à entrada da trompa de Falópio do mesmo lado. Como os músculos do outro lado (que não está a crescer um óvulo) recebem menos hormonas, não se contraem tanto, o que significa que os espermatozóides geralmente não vão nessa direcção.

No entanto, chegar à abertura de uma das trompas de Falópio da mulher, no lado do corpo de onde o óvulo está prestes a aparecer, é apenas uma parte da viagem. Aqui o corpo da mulher tem outro truque na manga. Embora a entrada da trompa de Falópio seja uma pequena abertura com apenas algumas cabeças de esperma de largura, ela age como uma válvula que apenas deixa certos espermatozóides dentro dela. Isto mais uma vez significa que o corpo da mulher está a seleccionar esperma para garantir que apenas os melhores se aproximam do óvulo.

Os cientistas pensam que os espermatozóides são seleccionados para entrar nas trompas de Falópio de duas maneiras. Primeiro, algumas experiências mostraram que se os espermatozóides nadam muito erráticamente então não conseguem entrar. Os espermatozóides que nadam assim estão perto do fim da sua vida e por isso talvez estejam a ser excluídos porque não vão viver o tempo suficiente para encontrar um óvulo. Segundo, há algumas evidências de que espermatozóides com certas moléculas na sua superfície também não conseguem entrar na trompa de Falópio. Não é claro como isto funciona, mas mais uma vez mostra que não é qualquer espermatozóide que pode completar a viagem. Dos muitos milhões de espermatozóides que foram ejaculados para a vagina, talvez apenas uma centena chegue até aqui!

No interior das trompas de Falópio, os espermatozóides estão num local relativamente seguro em comparação com o resto da sua viagem até agora. Aqui o corpo da fêmea ajuda-as a sobreviver e a permanecer em condições saudáveis até que o óvulo esteja pronto para ser libertado. Por exemplo, vários estudos de pesquisa sugerem agora que dentro das trompas de Falópio, os espermatozóides tendem a aderir às paredes internas pela ponta da sua cabeça. Estudos têm mostrado que os espermatozóides que aderem tendem a viver mais tempo e têm DNA de melhor qualidade na cabeça do que os que não o fazem.

Alguns cientistas acreditam que quando os espermatozóides aderem e aderem às paredes laterais da trompa de Falópio, isto dá ao corpo da mulher um sinal para dizer que os espermatozóides finalmente chegaram. Outros sugerem que uma vez que o esperma esteja preso, novas moléculas são produzidas pelas células que revestem o interior da trompa de Falópio, o que pode ajudar na fertilização ou no desenvolvimento embrionário. Embora seja difícil saber com certeza, uma coisa é clara: se os espermatozóides devem fertilizar um óvulo, eles devem se libertar das paredes laterais assim que ele aparecer.

Quanto tempo os espermatozóides podem permanecer presos às paredes laterais da trompa de Falópio não é claro. Mas para se afastarem, eles aumentam a batida da cauda para lhes dar um empurrão extra. Este tipo de natação é chamado de hiperactivação e é muito importante nestas fases finais da viagem do esperma.

Após libertados das paredes laterais, os espermatozóides precisam de descer pela trompa de Falópio na direcção do ovário para encontrarem um óvulo que em breve virá na outra direcção. A forma como eles fazem isso não é completamente clara, mas provavelmente envolve um ou ambos os seguintes mecanismos:

Primeiro, dentro da trompa de Falópio há provavelmente uma mudança sutil de temperatura que ocorre quando o óvulo é liberado do ovário. As experiências em laboratório sugerem que os espermatozóides são ‘positivamente termo-táxicos’, o que significa que nadam preferencialmente para um local mais quente. Tem sido sugerido que após a ovulação ter ocorrido é um ou dois graus Celsius mais quente no meio da trompa de Falópio (onde o óvulo eventualmente chegará) para que os espermatozóides naturalmente cheguem lá.

Segundo, também tem sido sugerido que os espermatozóides são capazes de detectar sinais químicos sutis, quer emitidos pelo óvulo uma vez liberado do ovário ou que são liberados do ovário ao mesmo tempo que o óvulo (talvez no fluido que banha o óvulo em crescimento). A resposta dos espermatozóides a estes sinais é chamada quimiotaxia e se for verdade, será um poderoso atractivo para guiar os espermatozóides até ao óvulo.

provavelmente apenas meia dúzia de espermatozóides chegam até aqui!

De qualquer forma, um ou ambos estes mecanismos servirão para garantir que há alguns espermatozóides presentes no meio da trompa de Falópio a tempo de o óvulo aparecer. Isto é importante porque, em comparação com o esperma, o óvulo só tem uma vida limitada e uma vez liberado do ovário precisará ser fertilizado em poucas horas para que a concepção possa ocorrer. Portanto, é fundamental que os espermatozóides cheguem ao lugar certo na trompa de Falópio antes que o óvulo chegue. Contudo, provavelmente apenas meia dúzia de espermatozóides chegam até aqui!

Em comparação com os espermatozóides, o óvulo é uma célula bastante grande – a maior do corpo humano. Além disso, ele é liberado do ovário cercado por uma nuvem de células chamada cúmulo, através da qual os espermatozóides devem primeiro penetrar antes de poderem alcançar e fazer contato com a superfície do óvulo. Para ajudar os espermatozóides a atravessar o cúmulo, os espermatozóides devem usar novamente o estilo de natação errática e frenética (hiperactivação) que usavam para se afastarem das paredes laterais da trompa de Falópio.

Neste ponto da viagem dos espermatozóides talvez haja apenas um ou dois espermatozóides perto do óvulo e com alguma hipótese de fertilizá-lo. No entanto, para o esperma bem sucedido, existe mais um obstáculo: como entrar dentro do óvulo uma vez que ele atinja a superfície do óvulo. Até certo ponto, a batida da cauda hiper-ativada que ajudou os espermatozóides a se libertarem das paredes laterais da trompa de Falópio e através da nuvem de células de cúmulo também ajudará aqui. Mas para ajuda adicional há um saco de enzimas no topo da cabeça do esperma que irrompe quando o esperma vencedor faz contato com a superfície externa do óvulo.

As enzimas ajudam a dissolver a membrana externa do óvulo e, em combinação com os poderosos impulsos da cauda, ajudam os espermatozóides a penetrar no óvulo e a entrar no seu interior. Uma vez que isso é conseguido, então há uma reação química imediata dentro do óvulo que endurece repentinamente a membrana do óvulo e impede que outros espermatozóides o sigam. Se dois espermatozóides fertilizassem o óvulo, o óvulo conteria demasiados cromossomas e na confusão resultante o desenvolvimento do embrião não ocorreria.

Durante as poucas horas seguintes a cauda do espermatozóide é separada (esta permanece fora) e os cromossomas dentro da cabeça do espermatozóide separam-se e alinham-se com os do óvulo para iniciar o processo de formação de um novo indivíduo. Neste ponto a jornada do esperma terminou, mas a jornada do embrião só agora começou.

Veja como a raça dos espermatozóides vencedores se desdobra em nosso infográfico

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