اسپرماتوژنز

مراحل اسپرماتوژنز

    اسپرماتوژنز در خلال زندگی فعال جنسی بر اثر تحریک هورمون‌های گنادوتروپیک هیپوفیز قدامی در تمام لوله‌های منی‌ساز انجام می‌شود. اسپرماتوژنز به طور متوسط از 13 سالگی شروع می‌گردد و در تمام طول بقیه عمر ادامه می‌یابد، ولی در پیری به شدت کم می‌شود.

    در نخستین مرحله از اسپرماتوژنز، اسپرماتوگونی‌ها در میان سلول‌های سرتولی رو به لومن مرکزی لوله منی‌ساز مهاجرت می‌کنند. سلول‌های سرتولی بسیار بزرگند و بسته‌های سیتوپلاسمی لبریزی دارند که از لایه‌های سلولی‌ اسپرماتوگونی‌ها در حال تکامل تا لومن مرکزی را فراگرفته‌اند.

    هر اسپرماتوگونی که از سد می‌گذرد و وارد لایه سلول‌های سرتولی می‌شود، به تدریج تغییر شکل می‌سابد و بزرگ می‌شود تا اسپرماتوسیت بزرگ اولیه را بسازد. هر یک از این‌ها تقسیم میوزی می‌شود و 2 اسپرماتوسیت ثانویه می‌سازد. این‌ها هم پس از دو سه روز تقسیم می‌شوند و اسپرماتیدها را می‌سازند که نهایتا به صورت اسپرماتوزوئیدها (اسپرم) در می‌آیند.

    طی مرحله تغییر از اسپرماتوسیت به اسپرماتید، 46 کروموزوم (23 جفت کروموزوم) اسپرماتوسیت تقسیم می‌شوند، به طوری که 23 کروموزوم به یک اسپرماتید می‌روند و 23تای دیگر به اسپرماتید دوم. واضح است که با این کار، ژن‌های کروموزومی هم تقسیم می‌شوند، به طوری که با نیمی از این خصوصیات ژنتیکی جنین آینده از پدر تأمین می‌شود و نیم دیگر از اووسیت حاصل از مادر.

    دوره اسپرماتوژنز از سلول زایا تا اسپرم 74 روز طول می‌کشد.

    کروموزوم‌های جنسی. یک جفت از 23 جفت کروموزوم هر اسپرماتوگونی حامل اطلاعات ژنتیکی مربوط به تعیین جنس فرزند حاصل است. این جفت از یک کروموزوم X که به آن کروموزوم زنانه می‌گویند، و یک کروموزوم Y که کروموزوم مردانه نام دارد، تشکیل شده است. درجریان تقسیم میتوز، کروموزوم مردانه Y به یک اسپرماتید می‌رود و آن را به صورت اسپرم مردانه در می‌آورد، و کروموزوم زنانه X به اسپرماتید دیگر می‌رود و آن را اسپرم زنانه می‌سازد. جنس فرزند حاصل بسته به آن است که تخمک با کدامیک از این دو نوع اسپرم بارور شود.

    تشکیل اسپرم. در آغاز که اسپرماتیدها ساخته می‌شوند، هنوز دارای خصوصیات معمول سلول‌های اپیتلیویید هستند. ولی هر اسپرماتید طی مدت کوتاهی شروع به درازشدن می‌کند و به اسپرماتوزویید تبدیل می‌شود که از یک سر و یک دم تشکیل شده است. سر متشکل از هسته متراکم سلول است که پیرامون سطح آن را لایه نازکی از سیتوپلاسم و غشای سلول فراگرفته است. یک کلاهک ضخیم موسوم به آکروزوم بر روی سطح خارجی  قدامی سر قرار دارد که عمدتا از دستگاه گلژی به وجود آمده است. این کلاهک محتوی تعدادی آنزیم مشابه آنزیم‌های لیزوزوم‌های سلول معمولی است، از جمله می‌تواند فیلامان‌های پروتئوگلیکان‌ بافت‌ها را هضم کند، و آنزیم‌های پروتئو‌لیتیک قوی که می‌توانند پروتئین‌ها را هضم نمایند. این آنزیم‌ها نقش مهمی در توان اسپرم برای ورود به تخمک و لقاح آن را دارند.

    دم اسپرم موسوم به فلاژل دارای سه جزء اصلی است: (1) اسکلت مرکزی متشکل از 11 میکروتوبول که به مجموعه آن‌ها آکسونم می‌گویند (ساختمان آن مشابه ساختمان مژک‌های سطح سایر سلول‌هاست)، (2) یک غشای سلولی نازک که آکسونم را می‌پوشاند، (3) مجموعه‌ای از میتوکندری‌های پیرامون آکسونم در بخش پروگزیمال دم (موسوم به تنه دم).

    حرکت دم به جلو و عقب (حرکت فلاژلی) تحرک اسپرم را فراهم می‌سازد. این حرکت حاصل لغزش ریتمیک طولی بین توبول‌های قدامی خلفی تشکیل‌دهنده آکسونم است. انرژی این روند را ATP ساخته‌شده در میتوکندری‌های تنه دم فراهم می‌کند.

    اسپرم‌های طبیعی با سرعتmm/min  4-1 در محیط مایع حرکت می‌کنند. این تحرک به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در جستجوی تخمک در دستگاه تناسلی زن پیش روند.

عوامل هورمونی محرک اسپرماتوژنز

چند هورمون در اسپرماتوژنز نقش اساسی را دارند. برخی از آن‌ها از این قرارند:

    1- تستوسترون که از سلول‌های لیدیگ در میان‌بافت بیضه ترشح می‌شود، برای رشد و تقسیم سلول‌های   زایای بیضه در مرحله اول ساخت اسپرم ضروری است.

    2- هورومون زردساز (LH) که از غده هیپوفیز قدامی ترشح می‌شود، سلول‌های لیدیگ را وادار به ترشح تستوسترون می‌کند.

    3- هورمون محرک فولیکول (FSH) که آن هم از غده هیپوفیز قدامی ترشح می‌شود، سلول‌های سرتولی را تحریک می‌کند، تبدیل اسپرماتیدها به اسپرم (روند اسپرمیوژنز) بدون این تحریک رخ نخواهد داد.

    4- استروژن‌ها که بر اثر تحریک سلول‌های سرتولی با FSH از تستوسترون ساخته می‌شوند، احتمالا برای اسپرمیوژنز لازمند.

    5- هورمون رشد (و نیز بیشتر هورومون‌های دیگر) برای کنترل اعمال متابولیک زمینه‌ای در بیضه‌ها لازم است. هورمون رشد اختصاصا باعث پیشرفت تقسیم اولیه خود اسپرماتوگونی‌ها می‌شود، در غیاب آن ( مثلا در کوتوله‌های هیپوفیزی) اسپرماتوژنز به شدت ناقص است یا اصلا وجود ندارد و لذا شخص نابارور است.

  بلوغ اسپرم در اپیدیدیم.اسپرم پس از ساخته شدن در لوله‌ای منی‌ساز به چند روز وقت باری عبور از اپیدیدیم 6 متری نیاز دارد. اسپرم برداشته شده از لوله‌ای منی‌ساز یا قسمت‌های اولیه اپیدیدیم بی تحرک است و قدرت بارورسازی تخمک را ندارد. اما اسپرم پس از 18 تا 24 ساعت ماندن در اپیدیدیم، قدرت تحرک می‌یابد، گرچه پروتئین بازدارنده در مایع اپیدیدیم وجود دارند که تا پس از انزال مانع از تحرک نهایی آن می‌شوند.

    ذخیره‌سازی اسپرم. بیضه‌های بالغین جوان روزانه حدود 120 میلیون اسپرم تولید می‌کنند. مقدار کمی از آن‌ها می‌تواند در اپیدیدیم ذخیره می‌شود، ولی بیشتر آن‌ها در مجرای دفران ذخیره می‌شوند. آن‌ها حداقل به مدت یک ماه می‌توانند ذخیره شوند و باروری خود را حفظ ککند. مواد بازدارنده متعددی که در ترشحات مجاری وجود دارند اسپرم‌ها را در تمام طول این مدت به حال شدیدا سرکوب‌شده و غیرفعال نگه ‌می‌دارند. اما در صورت فعالیت‌های جنسی و انزال‌های زیاد ممکن است ذخیره‌سازی بیش از چند روز طول نکشد.

    اسپرم‌ها پس از انزال نتحرک می‌شوند و طی روندی به نام بلوغ قدرت بارورسازی تخمک را می‌یابند. سلول‌های سرتولی و اپیتلیوم اپیدیدیم مایع مغذی خاصی ترشح می‌کنند که همراه اسپرم خارج می‌شود. این مایع حاوی هورمون‌ها (از جمله استروژن‌ها و تستوسترون)، آنزیم‌ها و عناصر غذایی خاص لازم بلوغ اسپرم است.

    مورفولوژی اسپرم بالغ. اسپرم طبیعی متحرک و بارور قادر است با حرکت فلاژلی خود با سرعت mm/min 4-1 در محیط مایع حرکت کند. فعالیت اسپرم در محیط خنثی و مختصر قلیایی (نظیر آنچه در منی انزالی وجود دارد) تا حدود تقویت می‌شود و در محیط مختصر اسیدی تا حدود زیادی تضعیف می‌گردد. محیط شدیدا اسیدی می‌تواند سبب مرگ اسپرم شود.

    فعالیت اسپرم با افزایش دما به شدت افزایش می‌یابد، ولی میزان متابولیسم آن هم بالا می‌رود و طول عمر اسپرم را تا حد چشمگیری کوتاه می‌کند. اسپرم می‌تواند چندین هفته در مجاری تناسلی بیضه‌ها به حالت سرکوب شده زنده بماند، در حالی که طول عمر اسپرم انزالی در دستگاه تناسلی زن تنها 1 تا 2 روز است.

/ 0 نظر / 53 بازدید