Zapłodnienie okiem plemnika

Nareszcie! W końcu doszło do tego finalnego momentu!

Wraz z wytryskiem ponad 100 milionów plemników wyruszyło na spotkanie tej jednej, jedynej, tak rzadko dostępnej (bo tylko przez 6-24 godzin w miesiącu), największej komórki ludzkiego organizmu – komórki jajowej. Tym razem okoliczności sprzyjają dalszemu potoczeniu się losów – w płodnym śluzie szyjkowym plemniki mogą przeżyć nawet do 7 dni, z tym że zdolność do zapłodnienia utrzymują przez 2 do 4 dni! W przeciwnym razie już po 3 godzinach byłyby martwe. Wspaniale, cała banda pędzi z prędkością nawet do 100µm/s w kierunku jajowodu. To wszystko dzięki obecnym we wstawce plemnika licznym mitochondriom, które produkują energię niezbędną do ruchu. Plemniki nie lubią kwaśnego pH pochwy, dlatego jak najszybciej chcą przedostać się przez szyjkę macicy, gdzie specjalna wydzielina w płodnych dniach kobiety tylko czeka na to, by chciały w niej spędzić trochę czasu, czekając na owulację. Dzięki sprawnym witkom i płodnemu śluzowi udaje się im bez problemu pokonać kanał szyjki macicy.

Dalej jednak już nie jest tak prosto… ale z pomocą przychodzi kobieta!

W trakcie orgazmu w jej organizmie z tylnego płata przysadki wydzielona zostaje oksytocyna – to hormon, który między innymi wzmaga czynność skurczową macicy. Potem odegra jeszcze sporą rolę przy porodzie, ale pozostańmy przy początku – w końcu jeszcze nie doszło do poczęcia! Mężczyzna też zabezpieczył swoje plemniki – w nasieniu znajdują się również tajemnicze substancje: prostaglandyny. One również pobudzają macicę i jajowody do skurczów. W taki sposób udało się prawie dotrzeć do jajowodu! Nasi bohaterowie są już prawie u celu, ale czeka na nich kolejna przeszkoda: rzęski komórek nabłonka jajowodu poruszają się w kierunku macicy. A przecież najlepszym miejscem do zapłodnienia jest bańka jajowodu! Wielu z nas już dawno by się poddało, oni jednak, wytrwali w drodze, poruszają się prosto do celu, ruchem wężowym i obrotowym, wciąż utrzymując prędkość 100µm/s. Wspomagają ich wciąż tzw. „antyperystaltyczne” ruchy mięśniówki jajowodu. W konsekwencji już w 1 godzinę po stosunku płciowym docierają do komórki jajowej! Gratulacje, panowie! Kawał dobrej roboty! Tu należy jednak wspomnieć, że nie wszystkie plemniki osiągnęły swój cel. Zaledwie 0,002% ogólnej liczby plemników z ejakulatu dociera do komórki jajowej. Tzn., że jeśli mężczyzna uraczył kobietę 107 plemników, tylko ok. 200 z nich będzie uczestniczyć w zapłodnieniu. Zaraz, zaraz… 200? W zapłodnieniu? Czy to nie jeden plemnik zapładnia komórkę jajową? Nie martwcie się, zaraz wszystko wyjaśnimy.

Plemniki zaraz po wytrysku wcale nie są zdolne do zapłodnienia.

To wcale nie jest taka prosta sprawa! Poprzez tę całą wędrówkę przez drogi rodne kobiety nabierają odpowiednich właściwości. Ten proces nazywamy kapacytacją. Trwa od 3 do 7 godzin. Najpierw, jeszcze w organizmie mężczyzny, mianowicie w najądrzu i przewodach wyprowadzających nasienie, plemniki uzyskują zdolność do ruchu, a błona komórkowa na ich główkach zostaje powleczona przez specjalne substancje. Potem – po przedostaniu się do macicy – enzymy hydrolityczne w niej obecne umożliwiają odsłonięcie receptorów na błonie główki plemnika; zwiększa się również przepuszczalność jego błony dla jonów wapnia. W tym momencie plemniki są nadaktywne ruchowo i metabolicznie. Te przygotowania pozwalają plemnikom skutecznie pokonać pojawiające się przeszkody. Tu należy wspomnieć, że komórka jajowa jest otoczona wieloma komórkami – wieńcem promienistym. Dzięki specjalnemu enzymowi plemnik rozkłada łączącą je substancję i przeciska się pomiędzy nimi, dochodząc do następnej bariery, czyli  osłonki przejrzystej. To kolejny mur obronny komórki jajowej. Jednak plemnik – przygotowany wcześniej podczas kapacytacji – może związać się z osłonką przejrzystą komórki tego samego gatunku. To wszystko umożliwia zajście tzw. reakcji akrosomalnej, kiedy to plemnik wyrzuca na zewnątrz zawarte w akrosomie enzymy, które odpowiadają za rozpuszczenie osłonki i przedostanie się przez nią. Przez cały ten czas wzrastało stężenie jonów wapnia, indukując kolejny etap: reakcję korową. Innego rodzaju substancje zawarte w osłonce sprawiają, że osłonka staje się nieprzepuszczalna dla pozostałych plemników! Oto i rozwiązanie zagadki! Taka utwardzona osłona nie może być spenetrowana przez kolejny plemnik – obowiązuje więc zasada: kto pierwszy (silniejszy i bardziej wytrwały), ten lepszy 🙂

 

Teraz wszystko w rękach tego jedynego!

Po przejściu przez osłonkę dostaje się do przestrzeni, w której znajduje się komórka jajowa. Zbliża się do niej i łączy z jej błoną komórkową, a potem zostaje przez nią „zjedzony”. Uwaga! Wnika tylko główka plemnika, jego witka jest już niepotrzebna – już spełniła swoją rolę, poza tym nie ma tam żadnego materiału genetycznego. Taka bliskość aktywuje oocyt. Do tej pory jego rozwój zatrzymał się na poziomie metafazy drugiego podziału mejozy (może to brzmieć dziwnie, ale nie zrażajcie się!) – teraz podział ten zostanie dokończony. Tworzą się tzw. przedjądrza – jedno męskie, drugie żeńskie. To nic innego jak rodzaj pęcherzyków zawierających po połowie materiału genetycznego od każdego rodzica. Proces ich tworzenia trwa aż 5 godzin! Wkrótce potem oba przemieszczają się do środka i odpowiednio ustawiają swoje chromosomy tak, by około 20 godzin po zapłodnieniu, gdy utracą swoje otoczki, mogła nastąpić ich kondensacja. W tym procesie oba materiały genetyczne mieszają się ze sobą i powstaje pierwsza komórka nowego organizmu – zygota – z diploidalną liczbą chromosomów (dokładnie taką, jaką ma każda komórka naszego ciała!) i z określoną płcią (w zależności o tego, który z plemników okazał się być tym najlepszym – X czy Y).

Zapłodnienie dobiega końca.

Od teraz zygota będzie ulegać licznym podziałom mitotycznym, nazwanym bruzdkowaniem i rozwijać się dalej już nie jako zygota, ale zarodek. Potem, tych kilka komórek będzie wyglądało zupełnie jak my, ale do tego jeszcze długa, długa droga.