Майк Лийхи - пише с Хилари Маккуин - се справя с цифрите зад мъжката част от репродуктивната система - сперматозоиди.

open

НАСТОЯЩИЯТ ЧЛЕН СЪДЪРЖА ФРАНКОВО ОБСУЖДАНЕ НА СЕКСУАЛНИ И РЕПРОДУКТИВНИ НАУКИ

Въпреки че съм биолог, рядко мисля много за това, което съдържа облачното бяло, но всъщност спермата е далеч по-сложна от милото ми детско изображение на мини попови лъжички, плуващи в тънка тапетна паста.

Има много характеристики на човешката сперма, които са много познати на повечето хора, но тяхното значение не се оценява. Като начало еякулатът не е с еднаква консистенция. Тъй като мъжът еякулира, първият „изблик“ съдържа много повече сперматозоиди от следващите изблици. Ето защо методът на отнемане на контрацепцията е толкова опасен. Ако мъжът е само на част от секундата твърде късно, тогава най-мощната част от спермата се оказва точно там, където той или неговият партньор не иска. Всъщност се предполага, че ако двойката изпусне нещата, най-добре е изобщо да не се притеснява да се оттегли, но моля, не опитвайте това у дома.

Сперма: активната съставка
Първо, нека поговорим числата. Количеството сперматозоиди, които мъжете произвеждат, варира в широки граници. Като цяло се казва, че мъжете могат да произвеждат между два милилитра (2 ml) и 5 ​​ml сперма всеки път, когато еякулират, и че всеки милилитър може да съдържа от 20 милиона до 300 милиона сперматозоиди. Това означава, че плодородният човек може да произведе общо между 40 милиона и 1800 милиона сперматозоиди, въпреки че по-голямата част произвежда между 40 и 60 милиона сперматозоиди на милилитър, което дава средно общо 80 до 300 милиона сперма на еякулация.

Преди да продължим с този епизод на „Лабораторни плъхове“, ние със Зерон бяхме на проверка в нашите местни болници и изчислихме броя на сперматозоидите. Разбира се, ако знаехме резултатите преди снимките, програмата щеше да е фарс, така че резултатите бяха пазени в тайна от нас. Без натиска на заснемането, дългите часове, липсата на неприкосновеност на личния живот и умората, произведох около 300 милиона сперматозоиди в 4 ml сперма, а Zeron изпомпва над 80 милиона в почти 3 ml, така че и двамата бяхме напълно плодородни. Това беше страхотно, защото никой от нас не би искал да разбере, че сме безплодни, а тъй като Зерон има деца, щеше да бъде голямо притеснение за него, ако беше доказано, че е! (В крайна сметка до едно на седем британски деца не са генетично потомство на мъжа, считан за техен баща.)

Но броят на сперматозоидите сам по себе си не е единственият фактор, който определя плодовитостта. За да се разбере биологията, стояща зад мъжката плодовитост, първо трябва да се разбере как се произвеждат сперматозоиди, как се транспортират от мъжа и след това как те се борят за своята крайна награда - яйцеклетката, която може да ги чака в края на женски генитален тракт. Само да се замисля, ме кара да се чувствам виновен, защото грубо изчисление показва, че съм разочаровал около 7 500 000 000 000 от малките момчета.

Всички сперматозоиди подобни ли са?
„Опашката“ на човешкия сперматозоид се предвижда да се използва за задвижване чрез течности, „главата“ съдържа малки енергийни фабрики, наречени митохондрии, в допълнение към ДНК на клетката - опаковани в двадесет и три хромозоми. На върха на главата на спермата има опаковка, която съдържа ензими, които разграждат защитните слоеве на повърхността на яйцеклетката.

Не всички човешки сперматозоиди изглеждат еднакво. Някои имат две глави или нямат глави, някои имат огромни глави, някои имат малки или никакви опашки, други могат да бъдат огънати под прав ъгъл или да имат спирални опашки. Много от необичайните вероятно не са плодородни.

Сперматогенеза
Мъжете не се раждат с готови сперматозоиди - те трябва да бъдат направени по-късно, от пубертета нататък. (Интересното е, че когато се раждат женски, те вече имат цялата си квота от яйца.) Сперматозоидите се правят в съдове, в рамките на тестисите, наречени семенни каналчета:

Веднъж произведени, те започват да узряват в епидидима и семепровода. Тези тръби в крайна сметка водят до уретрата - тръбата, през която уринираме. Мъжете също използват уретрата, за да доставят сперма в женския репродуктивен тракт. Целият процес на производство и съзряване в мъжкото тяло отнема до 74 дни, но обичайната средна стойност е около девет седмици.

Още един интересен факт за сперматогенезата е, че сперматозоидите предпочитат хладна среда. В пубертета тестисите ни се спускат от телата ни и започват да висят между краката ни. Това помага да се поддържа температурата на нашите машини за производство на сперматозоиди с два градуса под телесната температура. Тази разлика не е уникална за хората и е далеч по-слабо изразена, отколкото при овните и биковете, чиито тестиси обикновено остават с шест до осем градуса под телесната температура. Колкото и малки да са температурните разлики, те са от решаващо значение. Ако и двата тестиса се задържат в тялото, след като мъжът е преминал през пубертета, тогава той ще бъде безплоден. Ако един тестис се е спуснал, тогава има вероятност мъжът да е плодороден, но това не е гарантирано. Като увивах топките си в гореща подложка, направих всичко възможно да намаля производството на сперматозоиди.

Интересен факт
Въпреки че постоянно се правят сперматозоиди в тестисите, ако мъжът не еякулира известно време, тестисите му няма да експлодират. Сперматозоидите просто се абсорбират отново в тялото. Това е важно за пациентите с вазектомия, тъй като на тях просто им се прерязват „епруветките“ и спермата все още се произвежда. Ако излишъкът от сперматозоиди не се абсорбира, не след дълго тестисите на пациента се влачат по земята.

Броят на сперматозоидите, произведени от мъж, е право пропорционален на обема на тестисите. За да измерим размера на тестисите си, ние със Зерон трябваше да направим алгинатна форма и след това да изградим „скулптура“ на тестисите си.

Като се има предвид броят на произведените сперматозоиди, човешките тестиси (тестиси) са значително по-малки като част от телесното тегло, отколкото някои други животни, като шимпанзета. Средно човешките тестиси имат обем 20 - 40 ml с тегло 10 - 15 g, което е няколко десет хилядни от нашето телесно тегло. Установихме, че тестисите на Zeron имат обем от 30 ml и 25 ml, а моят - от 35 ml и 30 ml, така че и двамата изглеждахме така, сякаш може да опаковаме разумен удар (не е необичайно тестисите да са с неравен обем).

Опитна писта с препятствия
Най-добрият начин за максимизиране на шансовете сперматозоидите ви да оплодят яйцеклетка е да ги пуснете в летящ старт, а това означава да получите добра твърда ерекция. Ерекцията на пениса е резултат от сложен процес на повишено кръвно налягане и променен кръвен поток и може да бъде повлияна от цял ​​набор от физически и емоционални фактори. Начинът на живот също е важен. Ако сте много уморени или депресирани или просто сте пили твърде много алкохол, може да имате проблеми с втвърдяването. Смущението също е истинско изключване, както откри Зерон, докато беше заснет! Повечето мъже страдат поне няколко епизода на ерекция през живота си. Обикновено няма за какво да се притеснявате.

След като еякулацията се е случила, как сперматозоидите намират път до яйцеклетката, не е точно известно. Първото нещо, което трябва да се има предвид, е, че вагината на жената не е задънена улица. Има изход в утробата, наречен шийка, който осигурява изхода. Каналът, който минава през шийката на матката, не е празен; изпълнен е със слуз. Изненадващо, за разлика от сополите, които идват от носа ви, когато сте настинка, слузът в шийката на матката е много сложен. Тъй като това е последната защитна линия между утробата и външния свят, слузта трябва да осигури защита срещу бактерии, но в същото време да позволи на сперматозоидите да влязат в утробата и менструалният поток да намери своя изход. За да постигне това, слузта съдържа хиляди влакна, които помагат да се направи сложна структура, пронизана от безброй тесни канали. Сперматозоидите могат да си проправят път през каналите, но бактериите (които са далеч по-малко подвижни) и вирусите (които изобщо не могат да се движат) намират това за невъзможно. Химичният състав на цервикалната слуз варира в зависимост от цикъла на жената, което влияе върху лекотата, с която сперматозоидите могат да проникнат в нея.

Сперматозоидите, които са здрави и поемат по правилния път, са рядкост. Мнозина приемат грешния канал и никога не се доближават до целта си. За да се постигне оплождане, сперматозоидите трябва да пътуват нагоре по яйцепровода и след това да направят много повече от просто да се сблъскат с яйцеклетка. Това е така, защото яйцето пристига в яйцепровода, заобиколено от тройна броня. Сперматозоидите буквално трябва да се борят през трите слоя, като първо използват химикали, съдържащи се в тяхната акрозома, а след това с помощта на шип на главата си, за да пробият дупка, тъй като сперматозоидите си проправят път напред, като удрят опашката си. И накрая, ако една сперматозоидна клетка стигне толкова далеч и осъществи контакт с мембраната на яйцеклетката, тя се поглъща и след това може да започне оплождане: всички други сперматозоиди, достигащи яйцеклетката, след това се отблъскват. Това е така, защото след като един сперматозоид е проникнал през трите защитни линии, яйцеклетката предава химическо съобщение по повърхността си, което го прави непроницаемо. От 40 до 300 сто милиона сперматозоиди, произведени от мъжкия пол, само един успява да си свърши работата.

Интересен факт
След като сперматозоидите достигнат края на яйцепровода, те могат свободно да изплуват от края на тръбата и да влязат в телесната кухина, където в крайна сметка се унищожават. Толкова много жени, които се разхождат днес, ще имат сперматозоиди, плуващи около интерстициалната течност, която заобикаля телесните им органи. Женският репродуктивен тракт не завършва в задънена улица.

Факти за животни
Някога мислили ли сте как хората се сравняват с останалото животинско царство, когато става въпрос за производство на сперма?

? Можем да произведем между 40 милиона и 500 милиона сперма при добра еякулация. Овен редовно пуска 95 милиарда, което е приблизително 1000 пъти повече.

? Човешкият мъж обикновено може да управлява секса до три или четири пъти на ден. Лъв може да го управлява седемдесет и пет пъти на ден по време на брачния сезон.

? Когато мъжът еякулира, той обикновено произвежда между 2 и 5 милилитра сперматозоиди (приблизително същия обем, който би побрала голяма чаена лъжичка). Прасето рутинно управлява един литър, което е 200 пъти повече.

? Нашите сперматозоиди са микроскопични - не можем да ги видим с просто око. От друга страна, някои малки видове плодови мухи произвеждат сперматозоиди, които са 20 пъти по-големи от общата им дължина на тялото. Представете си как би се почувствал за минута. Това би било като човек, произвеждащ питон, дълъг около 40 метра от пениса им. Ооо!

? В проба от сперматозоид на човек нещо като около 30 до 70 процента от нашите сперматозоиди са подвижни (т.е. те се движат с цел). При плъхове или мишки всички сперматозоиди ще бъдат подвижни.

? Като цяло размерът на тестисите се увеличава с размера на тялото, но знаете ли, че шимпанзетата имат огромни полови жлези спрямо размера на тялото си, докато половите жлези на горила са малки. Очевидно всичко зависи от начина на живот: шимпанзетата са безразборни, а горилите - не.

Сперма и начин на живот
В програмата Зерон се грижеше за себе си и увеличи броя на сперматозоидите си, докато аз живеех като мърляч и намалих моето. Не е нужно да сте ракетен учен, за да осъзнаете, че ако се опитвате да станете по-плодородни, е важно да се грижите за приспособленията. Много упражнения - макар и не до изчерпване - и не твърде много нездравословна храна ще ви помогнат. Алкохолът е не-не - алкохолиците са известни с ниския си брой на сперматозоиди. Освен това не летете прекалено много - радиацията, на която сте изложени на голяма надморска височина, намалява плодовитостта.

Прочетете още статии като тази

Колко сперма прави човек? Бихте ли експлодирали, ако не пуснете спермата си? Разгледайте мъжката репродуктивна система в тази статия и видео.

Прочетете дневника на сперматозоидите на Mike Leahy и Zeron Gibson, като част от уебсайта на програмата на BBC/OU за лабораторни плъхове

Странната надпревара за сперматозоиди! От сурови факти до въздействието на начина на живот, прочетете науката за спермата. Освен това приемете научното предизвикателство в спалнята