Яйцеклетки (ооциты) — женские репродуктивные клетки, содержащие генетический материал. Эти особенные структуры можно сравнить с «хранилищем информации»: они несут наследственные данные женского организма, необходимые для развития будущего потомства в случае успешного объединения яйцеклетки с мужской сперматозоидом.
Здоровая яйцеклетка включает в себя один набор половой хромосомы X, что определяет будущий женский пол эмбриона.
Резерв яйцеклеток формируется в яичниках женского плода ещё в процессе формирования его репродуктивной системы в утробе матери. При рождении количество ооцитов у девочки может достигать 1-2 миллионов, но со временем их число уменьшается. К моменту полового созревания и начала первой менструации их остаётся примерно 300-400 тысяч.
У каждого ооцита изначальное качество отличается, из-за чего не все они смогут дорасти до зрелости. Кроме того, с возрастом их общее состояние ухудшается, что может привести к повреждениям даже у зрелых яйцеклеток у женщин в возрасте около 40-45 лет. Это может привести к невозможности оплодотворения или к порокам развития плода (в некоторых случаях они делают зародыш нежизнеспособным).
Процесс созревания яйцеклетки
Яйцеклетки в яичниках находятся в «законсервированном» состоянии — они не готовы к оплодотворению в любое время, им нужно время для созревания.
Когда девушка вступает в период половой зрелости, особый отдел головного мозга — гипофиз — начинает активно вырабатывать гормоны, регулирующие работу репродуктивной системы: лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ).
Яйчники реагируют на уровни гормонов в крови, постепенно включаясь в процесс: начинается первая стадия менструального цикла — фолликулярная.
Под воздействием ФСГ вырабатываются женские половые гормоны (эстрогены), а в особых структурных единицах яичников (фолликулах) начинают зреть яйцеклетки. В каждом яичнике сразу по несколько штук.
Однако не все зреющие яйцеклетки будут способны дать жизнь, а только одна — та, которая успеет созреть быстрее других. Фолликул, в котором она находится, к концу фазы (в среднем длится 13-14 дней) становится самым крупным — доминантным.
Когда яйцеклетка созревает, доминантный фолликул лопается и освобождает её в маточную трубу — особый проход в полость матки. Однако яйцеклетка не способна двигаться самостоятельно по нему — в этом ей помогает слизистая оболочка маточной трубы. Она покрыта множеством ресничек, которые постоянно двигаются и медленно перемещают яйцеклетку в нужном направлении.
Процесс выхода яйцеклетки из яичника и её перемещения по маточной трубе называется овуляцией. Это наиболее благоприятное время для оплодотворения, оно длится от 12 до 24 часов. Оно сопровождается гормональным всплеском, после которого начинается вторая фаза менструального цикла — лютеиновая.
Изменение уровня гормонов во время менструального цикла
После наступления овуляции уровень лютенезирующего гормона в организме увеличивается. Этот гормон помогает выходу яйцеклетки из фолликула. Когда яйцеклетка попадает в маточную трубу, на месте доминирующего фолликула образуется временная железа — желтое тело. Она вырабатывает другой гормон, который важен для успешного зачатия, — прогестерон.
Под воздействием прогестерона слизистая оболочка матки (эндометрий) утолщается и готовится принять потенциальное оплодотворенное яйцо. Однако, если оплодотворения не происходит, желтое тело рассасывается. В результате уровень прогестерона падает, матка начинает отторгать лишний эндометрий — начинаются месячные кровотечения, и с ними наступает новая фолликулярная фаза.
У здоровой девушки или женщины в возрасте размножения менструальные циклы обычно регулярные, длительные и имеют продолжительность примерно 28 дней. Это говорит о том, что каждый месяц, во время овуляции, у неё есть шанс забеременеть.
По естественным причинам менструальный цикл может быть нарушен только в трех случаях: в случае беременности, в послеродовой период и в период менопаузы — этот период характеризуется «выключением» репродуктивной функции из-за старения организма. В среднем менопауза начинается в возрасте 49–51 лет.
Сколько дней живет яйцеклетка после овуляции
Когда яйцеклетка покидает яичник, она остается способной к оплодотворению в среднем от 12 до 24 часов. Если за это время мужские половые клетки не достигли маточной трубы и не соединились с яйцеклеткой, то она попадает в полость матки и разрушается, а её остатки выводятся из организма вместе с месячными выделениями.
Что такое сперматозоид
Мужские половые клетки называются сперматозоидами. В отличие от женских, они созревают в яичках только после начала полового созревания. Поскольку уровень мужского полового гормона тестостерона остается стабильным, процесс образования сперматозоидов протекает без фаз и непрерывно. Естественным образом он завершается только при старении организма и критическом снижении уровня тестостерона.
У взрослого здорового мужчины каждый день вырабатывается огромное количество сперматозоидов. Однако не все из них способны успешно сочетаться с яйцеклеткой: некоторые сперматозоиды недостаточно подвижные или имеют дефекты, которые мешают процессу оплодотворения. Если процент здоровых и активных сперматозоидов сильно низкий, из-за заболеваний репродуктивной системы могут возникнуть проблемы с фертильностью — способностью к зачатию.
Сперматозоиды, подобно яйцеклеткам, несут генетический материал. В отличие от женских половых клеток, мужские могут содержать две разные половые хромосомы: X или Y.
Сперматозоиды несут в себе половину генетической информации, необходимой для зачатия. Оплодотворивший яйцеклетку сперматозоид определяет пол будущего потомства
Следовательно, пол будущего потомства зависит от конкретного сперматозоида и от того, какая половая хромосома у него. Если он принесет X-хромосому в яйцеклетку, то эмбрион будет женским (XX) и родится девочка. А если у сперматозоида Y-хромосома, ребенок будет мальчиком, с набором хромосом XY.
Пол будущего потомства зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. Если он несет X-хромосому, будет девочка, а если Y-хромосому — мальчик.
Как происходит зачатие
Во время овуляции, женский организм готовится к потенциальной беременности. Слизистая оболочка матки утолщается, а шейка матки — самая нижняя часть, выходящая во влагалище, немного раскрывается, чтобы облегчить проход сперматозоидам. Кроме того, многие женщины испытывают повышенное либидо и усиление приятных ощущений от секса во время овуляции.
Если во время незащищенного полового акта сперматозоиды попадают во влагалище, начинается настоящая гонка. Их главная цель — выжить, оплодотворить яйцеклетку и стать зародышем.
Большое количество сперматозоидов погибает до того, как достигают шейки матки, из-за кислотной среды влагалища, которая является враждебной для них. Только сперматозоиды, преодолевшие шейку матки и попавшие в полость матки, смогут продолжить борьбу. Этот процесс занимает примерно 15-20 минут.
В матке сперматозоиды проходят через капацитацию, способную избавить их от семенной жидкости и вызвать серию биохимических изменений. Иными словами, сперматозоиды активируются и готовы к оплодотворению, способные выживать в женской репродуктивной системе до 3-5 дней.
Далее сперматозоиды продвигаются по маточным трубам в поисках яйцеклетки.
Когда у женщины происходит овуляция и в маточной трубе имеется свежая яйцеклетка, сперматозоиды встречают ее где-то посредине — в ампулярном отделе. Они окружают ее и инициируют акросомную реакцию. В ходе этого процесса сперматозоид сталкивается головкой с яйцеклеткой и выделяет специальные ферменты. Они разъедают внешнюю оболочку и позволяют ему проникнуть внутрь. Сперматозоид, который справится с задачей быстрее других, передаст свой генетический материал для будущего ребенка.
Сперматозоид проникает в яйцеклетку с помощью особых ферментов, которые растворяют ее оболочку
После соединения одного сперматозоида с яйцеклеткой происходит активация защитной реакции. Женская гамета превращается в зиготу, которая блокирует внешнюю оболочку, изолируя себя от ферментов других сперматозоидов. Это необходимо для предотвращения полиспермии — проникновения двух или более сперматозоидов внутрь яйцеклетки. Если механизм не срабатывает и в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов, то образовавшаяся зародышевая клетка становится нежизнеспособной.
После успешного оплодотворения внутри зиготы клетки начинают активно размножаться, постепенно формируя эмбрион. Зигота обычно опускается в полость матки, затем проникает в ее стенки и начинает развиваться. Этот процесс называется имплантация, в результате чего у женщины начинается беременность.
После успешного оплодотворения яйцеклетки зарождается зигота. Внутри нее клетки постоянно делятся, в результате образуется эмбрион.
Когда наступает беременность после оплодотворения
С момента оплодотворения до имплантации проходит примерно 6–10 дней. Внутри зиготы происходит активное деление клеток, из которых в будущем образуется плацента, пуповина и сам плод.
Источники
- Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. 5-е изд. М., 2012.
- Alberts B., Johnson A., Lewis J., и др. Молекулярная биология клетки. 4-е издание. Нью-Йорк, 2002.
- Oliver R., Hajira H. Эмбриология, оплодотворение // StatPearls. 2023.
- Che D., Wang Y., Bai W., и др. Динамические и модульные генетические регуляторные сети направляют развитие гаметогенеза // Brief Bioinform. 2017. Том 18(4). С. 712-721. doi:10.1093/bib/bbw056
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Что происходит в результате оплодотворения яйцеклетки?
Оплодотворение яйцеклетки — это процесс соединения мужской спермы с женской яйцеклеткой. В результате этого соединения образуется новая, полностью генетически уникальная клетка, называемая зиготой. Зигота затем начинает делиться и пройдет ряд стадий развития, приводя к образованию нового организма — человека.
Как происходит оплодотворение яйцеклетки?
Оплодотворение яйцеклетки происходит в результате встречи женской яйцеклетки, находящейся в яичнике, с мужской спермой, попавшей в женский организм через половой акт. Сперма содержит половые хромосомы (X или Y), которые соединяются с хромосомами яйцеклетки (всегда X). После соединения происходит образование зиготы.
На каком этапе развития яйцеклетки происходит оплодотворение?
Оплодотворение яйцеклетки происходит на стадии овуляции, когда яйцеклетка покидает яичник и попадает в яйцевод. В этот период яйцеклетка готова к оплодотворению и может быть оплодотворена сперматозоидами в случае полового акта.
Какие факторы могут повлиять на успешность оплодотворения яйцеклетки?
Успешность оплодотворения яйцеклетки может зависеть от многих факторов. К ним относятся качество спермы и яйцеклетки, наличие патологий в репродуктивной системе у партнеров, возраст женщины, гормональный баланс и общее здоровье супругов. От этих факторов может зависеть вероятность зачатия.
Можно ли ускорить или улучшить процесс оплодотворения яйцеклетки?
Существуют рекомендации по улучшению шансов успешного оплодотворения яйцеклетки. Например, здоровое питание, отказ от вредных привычек, повышение физической активности, контроль за гормональным балансом, посещение врача для своевременного выявления возможных проблем репродуктивной системы. Эти меры могут помочь улучшить шансы на зачатие.
Как происходит оплодотворение яйцеклетки?
Оплодотворение яйцеклетки происходит при слиянии сперматозоида с яйцеклеткой. Сперматозоид проникает в яйцеклетку через ее оболочку и выпускает генетический материал, который соединяется с генетическим материалом яйцеклетки, образуя новый генетический набор — зародыш.
Какие факторы могут повлиять на успешность оплодотворения яйцеклетки?
Успешность оплодотворения яйцеклетки может зависеть от ряда факторов, включая здоровье сперматозоида и яйцеклетки, активность сперматозоида, присутствие патологий в репродуктивной системе, а также внешние факторы, такие как качество питания, образ жизни и возраст родителей.
