Зачатие

 

До открытия яйцеклетки и сперматозоидов нельзя было понять в полной мере принцип возникновения и роста плода у материнской утробе.

Вплоть до 19-го века медики рассматривали ряд причудливых теорий о зачатии и беременности, которые, как выяснилось потом, имели мало общего с действительностью. Только благодаря изобретению микроскопа и его дальнейшему непрерывному усовершенствованию исследовательских методов на протяжении
почти 150 лет ученым стали известны новые факты.

 

1. Открытие мужской половой клетки

Антони ван Левенгук —  голландский торговец, ставший со временем мастером по изготовлению линз и ученым-любителем. Он исследовал различные жидкости, ткани и минералы с помощью микроскопа собственного изобретения.

По сообщению самого Левенгука о «семенных зверьках» (так назвал их Левенгук) ему сообщил его друг, студент-медик Иоганн Гам (Johan Ham).

И хотя формально открытие сперматозоидов принадлежит Гаму, Левенгук первым в 1677 году детально рассмотрел, зарисовал и описал сперматозоиды при наблюдении собственного эякулята.

Позже Левенгук описал сперматозоиды не только человека, но и многих животных. Левенгук сразу высказал предположение, что «семенные зверьки» участвуют в зачатии, о чём сообщил специальным письмом в Британское Королевское научное общество. Левенгук полагал, что каждый сперматозоид уже содержит заранее сформированное целое человеческое существо, наделенное потенциалом развиться в утробе матери. Многие ученые разделяли это убеждение, как показывают рисунки, выполненные медиками в 17-ом и 18-ом веках

Рисунки ученых, выполненные после открытия Левенгука. До открытия яйцеклетки многие ученые считали, что головка каждого сперматозоида содержит полностью «сформированного» маленького индивида — гомункула  (лат. homunculus — человечек). рис.3-5 изображение самим Левенгуком увиденных им сперматозоидов.

Однако на протяжении ещё почти века в науке  все же доминировала точка зрения, что сперматозоиды являются паразитическими организмами в сперме, а оплодотворяет сама семенная жидкость.

Роль сперматозоидов в оплодотворении была доказана итальянским естествоиспытателем Ладзаро Спалланцани.
Термин «сперматозоид» появился только в начале XIX века. Его ввёл академик Петербургской Академии наук, немец по происхождению Карл Эрнст фон Бэр.

2. Открытие человеческой яйцеклетки

Карл Эрнст фон Бэр (нем. Karl Ernst von Baer) родился и умер в Эстонии, однако, карьеру ученого он сделал в Германии и в России.

Он был профессором зоологии и анатомии Кёнигсбергского университета (сегодня Калининград) и изучал эмбриональное развитие млекопитающих.

В 1826 году, в ходе своей работы, он открыл яйцеклетку млекопитающих и человеческую яйцеклетку, а затем, год спустя, опубликовал своё открытие.

Позже он занял должность зоолога и прозектора в Санкт-Петербургской Академии наук в России, где он заложил основы новых антропологических и экологических исследований.

 

Когда начинается человеческая жизнь?    

Формирование эмбриона в полости матки и его закрепление для последствующего жизнеобеспечения (сам процесс беременности) является результатом комбинации нескольких биологических процессов, а именно:

Если хотя бы один этих процессов протекает неблагополучно, то беременности не возникает. И оплодотворенная яйцеклетка покидает полость матки.

 

Что считать зачатием?

Точного ответа нет. Биологи предпочитают говорить о зачатии сразу же после завершения процесса оплодотворения. Большинство религиозных течений так же придерживаются этого мнения. На этом во многом основана то, что многие религии выступают против методов контрацепции, нарушающих процесс деления и прикрепления оплодотворенной яйцеклетки к слизистой матки (например КОК, ВМС и пр.)

Физиологи считают, что новая жизнь начинается с процесса имплантации/нидации.
Согласно этой точке зрения если бластоциста не прикрепилась к стенке матки и оплодотворение не заканчивается беременностью, то зачатия не произошло.

 

Половые клетки (Гаметы)

 

Человеческая жизнь зарождается усилием двух индивидов разного пола: мужского и женского.

Для зачатия и мужчина, и женщина должны быть половозрелыми, т.е. их организмы должны развиться до стадии, при которой вырабатываются половые клетки (гаметы):

  • у женщины, как правило, одна зрелая яйцеклетка в месяц;
  • у мужчины, миллионы сперматозоидов в день.

 

Яйцеклетка и сперматозоиды.

Женская половая клетка:

Яйцеклетка

Женская половая клетка называется ооцитом или яйцеклеткой (от лат. ovum — яйцо).
Яйцеклетки образуются в женских гонадах (половых железах или иначе яичниках).

Яйцеклетка является самой большой клеткой человеческого организма. Её можно увидеть невооруженным глазом: по величине она соизмерима с точкой в конце этого предложения. Разница в объёме яйцеклетки и сперматозоидом огромна. Хотя диаметр яйцеклетки равен общей длине лишь трех сперматозоидов, её объем превышает объем сперматозоида в 85000 раз.

VFL.RU - ваш фотохостинг

Яйцеклетка имеет круглую форму и содержит 23 тельца (хромосомы), отвечающие за генетические характеристики женщины. В число этих телец входит Х-хромосома (сперматозоид же может содержать либо Х-хромосому, либо Y-хромосому).

  • если яйцеклетка сливается со сперматозоидом, который также содержит Х-хромосому, то ребенок будет женского пола.
  • если же яйцеклетка сливается со сперматозоидом с Y-хромосомой, то ребёнок будет мужского пола.

Другими словам, пол ребёнка определяется содержанием сперматозоида, а не яйцеклетки.

 

Домоседы и путешественники

У человека яйцеклетка не покидает организм женщины для слияния со сперматозоидом (за исключением процедуры искусственного оплодотворения методом in vitro).

Сперматозоид же в любом случае должен покинуть мужской организм и достичь яйцеклетки, чтобы оплодотворение стало возможным.

С наступлением половой зрелости в яичниках женщины обычно созревает одна яйцеклетка в месяц.

Тем не менее, на протяжении жизни женщины общее количество созревших и готовых к оплодотворению яйцеклеток может составить более 400. Очевидно, что большинство из них никогда не будут оплодотворены и потому никогда не смогут быть задействованы в зачатии.

Покинувшая яичник зрелая яйцеклетка после овуляции способна к оплодотворению по разным данным от 12 до 24 часов.

Мужская половая клетка:

Сперматозоид

VFL.RU - ваш фотохостинг

Мужская половая клетка называется сперматозоидом (греч. spermatozoon).

Сперматозоиды вырабатываются мужскими половыми железами, которые носят название мужских гонад или яичек. Сперматозоиды являются самыми маленькими клетками человеческого организма. Они невидимы для                              невооруженного глаза, но их можно увидеть и изучить под микроскопом. (Подробности о развитии сперматозоидов мы изучили в первом месяце)

Отдельный сперматозоид напоминает очень худого головастика и состоит из следующих основных частей: головка, шейка, тело и хвост (см. рисунок).

Его общая длина составляет около 0,042 мм. Головка, которая составляет лишь одну десятую от длины сперматозоида, содержит 23 хромосомы, являющихся носителями признаков, передаваемых мужчиной по наследству.

Одна из хромосом определяет пол ребёнка, который может появиться, если этот конкретный сперматозоид сольётся с женской яйцеклеткой.

Иными словами, сперматозоиды делятся на два вида: одни содержат Х-хромосому, другие — Y-хромосому. Благодаря первым рождаются девочки, благодаря вторым — мальчики.

За головкой находится тело. Оно играет важную роль в получении энергии, необходимой сперматозоиду для передвижения. Само движение вызывается сильными, хлыстообразными ударами хвоста. При благоприятных условиях сперматозоид может продвигаться вперёд со скоростью 2 см в минуту.

Данное движение необходимо, так как сперматозоид должен достичь яйцеклетки, находящейся глубоко внутри женского организма (т.е. в одной из маточных или фаллопиевых труб).

С наступлением половой зрелости яички мужчины ежедневно вырабатывают миллионы сперматозоидов.

Очевидно, что лишь ничтожно малое количество сперматозоидов сможет когда-либо реально участвовать в зачатии. На протяжении жизни мужчины большая часть сперматозоидов извергается при условиях, когда оплодотворение исключено.

После периода созревания, составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте эти клетки способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов.

В шейке матки, матке и фаллопиевых трубах сперматозоиды остаются живыми до 3 суток.  Этот момент важно помнить при предохранении и планировании беременности, т.к. фактически оплодотворение возможно в течении 72 часов после попадания спермы в женский организм (при имеющихся благоприятных условиях в шейке матки).

Коитус    

У человека зачатие может произойти только в организме женщины. Как мы уже говорили ранее за исключением процедуры под названием ЭКО — ЭкстраКорпоральное (вне тела) Оплодотворение.

Следовательно, именно здесь должны встретиться яйцеклетка и сперматозоид. Обычно это происходит в результате коитуса. Данный латинский термин (лат. coitus — соитие) означает вид полового сношения, при котором пенис вводится во влагалище.

Синонимами слова коитус являются:

    • совокупление
    • вагинальный секс,
    • пенетрация,
    • пено-вагинальный контакт.

Тесный контакт мужских и женских половых органов во время коитуса может доставить обоим партнёрам глубокие приятные ощущения.

Чувственное удовольствие усиливается, когда тела партнёров двигаются для того, чтобы увеличить обоюдное возбуждение. В итоге, удовольствие и возбуждение достигают кульминации. Эта кульминация, которая даёт облегчение и глубокое удовлетворение, называется оргазмом.

У мужчин оргазм в большинстве случаев сочетается с эякуляцией: стремительным выбросом семенной жидкости из половых органов (в половые органы женщины  при вагинальном контакте). В норме семенная жидкость содержит огромное количество сперматозоидов. Только во время оргазма у мужчины происходят мышечные сокращения в области половых органов, необходимые для извержения семени.  Без эякуляции сперматозоиды остаются в организме мужчины. Есть некоторые исключения из этого правила. Небольшое количество спермы может выделиться до наступления оргазма, или даже при полном его отсутствии.  Об этом важно помнить при планировании беременности, особенно тем, кто по незнанию практикует прерванный половой акт, как метод предохранения. При наличии благоприятных условий в теле женщины и яйцеклетки, готовой к оплодотворению, даже этого количества сперматозоидов может быть достаточно для последующего зачатия.

Женщина же может забеременеть и без оргазма. Хотя многочисленные исследования показали его биологическую роль в усилении т.н. «всасывающего» эффекта при сокращениях шейки матки.

Напомним, что методы современной медицины позволяют сводить воедино сперматозоид и яйцеклетку путём искусственного оплодотворения, т.е. без коитуса.

 

Оплодотворение

Путь яйцеклеки

Когда яйцеклетка покидает один из яичников, она почти сразу попадает через воронку маточной трубы в маточную трубу. В то время как она спускается по ней в матку, она достигает полной зрелости и становится готовой для слияния со сперматозоидом.

Яйцеклетка созревает в течение нескольких часов, и в это время она еще находится в верхней трети маточной трубы. Это то время, когда сперматозоиду следует достичь яйцеклетки, чтобы произошло оплодотворение. Весь промежуток времени, за который яйцеклетка и сперматозоид могут слиться, составляет менее 24 часов. Если слияние не происходит, то яйцеклетка погибает и разрушается.

Однако не исключено, что, продвигаясь по маточной трубе, яйцеклетка встретится с дееспособными сперматозоидами, которые попали туда и остались там после коитуса, имевшего место несколько дней назад. (Сперматозоиды могут жить в шейке матки и маточных трубах до 3 дней после коитуса.)

Только один сперматозоид проникает во внешний слой яйцеклетки. Затем головка сперматозоида и ядро яйцеклетки сливаются и формируют новую клетку: зиготу.
Сперма

После эякуляции сперматозоиды плавают в вязкой серо-беловатой жидкой среде называемой сперма. После коитуса сперма размещается около входа в матку. Общий объём спермы, выделяемой за один раз, меньше, чем чайная ложка. Тем не менее, один эякулят содержит от 150 до 500 миллионов сперматозоидов, которые пытаются попасть в матку, а затем вверх в маточные трубы. Однако если выброс яйцеклетки одним из яичников к этому времени не состоялся, то маточный зев будет закрыт непроницаемой плотной слизью.
Лишь во время овуляции данная слизь становится достаточно тонкой для того, чтобы сперматозоиды могли пройти сквозь неё. Даже в таком случае выживет только 1 процент сперматозоидов. Остальные погибнут через несколько часов в слабокислой среде влагалища, неблагоприятной для их выживания.

Те сперматозоиды, которые попадут в матку, окажутся в слабощелочной, благоприятной среде. Кроме того, мышечные сокращения матки и маточных труб способствуют продвижению сперматозоидов. Несмотря на это, лишь несколько сотен или тысяч смогут достичь верхней части маточных труб, где и происходит слияние яйцеклетки со сперматозоидом.

С точки зрения законов физики у сперматозоидов есть возможность попасть в обе маточные трубы, независимо от того есть ли там яйцеклетка или нет. Однако  на практике яичником, в котором произошла овуляция, вместе с выходом яйцеклетки выбрасывается гормон  прогестерон.  Этого гормон, а также вещества, выделяемые «лучистым венцом»  (скоплением мельчайших клеток на поверхности яйцеклетки, помогающих ей в продвижении по маточной трубе) посредством хемотаксиса (химического притяжения)  «указывают правильный путь» большинству сперматозоидов. Недостаточность его выработки после овуляции или наоборот прием прогестерона извне является одним из факторов, снижающих фертильность (способность к зачатию) женщины.

 

Зигота

Одновременно достигают яйцеклетки сотни сперматозоидом. Однако только один из них проникает в неё. Химическое изменение в наружном слое яйцеклетки, произошедшее непосредственно после проникновения первого сперматозоида, препятствует прохождению через него других.

Как только сперматозоид попадает в яйцеклетку, он теряет свой жгутик. Маленький сперматозоид увеличивается в размере и образует небольшое ядро, которое затем сливается с похожим по размеру ядром яйцеклетки. Весь процесс называется оплодотворением. Он завершается, когда 23 хромосомы из ядра сперматозоида сливаются с 23 хромосомами из ядра яйцеклетки. Таким образом, образуется новая клетка, которая содержит 46 хромосом. Она соединяет по половине наследственных признаков мужчины и женщины.

Эта новая клетка, являющаяся прямым результатом оплодотворения, называется зиготой.  

Сегментация    

Головка сперматозоида содержит вещество, стимулирующее зиготу к делению. Этому же способствует и движение оставшихся снаружи сперматозоидов, продолжающих стимулировать яйцеклетку даже не смотря на то, что проникнуть в нее после первого и единственного сперматозоида больше нет возможности.

Путём клеточного деления зигота превращается в морулу, а затем в бластоцисту.

В течение нескольких часов после оплодотворения, т.е. после слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки, полученная в результате зигота начинает процесс деления. Сначала она делится на две клетки, потом четыре, восемь, шестнадцать и так далее, удваивая число клеток с каждым новым делением. Этот процесс клеточного деления или дробления называется сегментацией. Зигота превращается в группу клеток под названием морула, которая при рассмотрении под микроскопом напоминает ягоду шелковицы или малины.
Морула медленно продвигается по маточной трубе к матке, куда попадает приблизительно через три дня. К этому времени она развивается в полый шар из клеток, называемый бластоцистой. В течении всего этого пути будущий зародыш питается веществами, накопленными в яйцеклетке, а также продуцируемыми лучистым венцом.

Важно отметить, что продвижению формирующегося зародыша способствует реснитчатый эпителий маточной трубы, в которой произошло оплодотворение, а также сокращения стенок самой тубы, регулируемое гормоном окситоцином, выделяющимся при получении удовольствия и в частности при занятии сексом. Так что можно сказать, что, послужив зарождению жизни, сексуальное удовольствие способствует и ее последующему закреплению на слизистой матки.

 

Имплантация (нидация)  

После попадания бластоцисты в матку, она продолжает развиваться в течение 3-4 дней до прикрепления к стенке матки. Это прикрепление начинается приблизительно через одну неделю после оплодотворения. А спустя еще одну неделю бластоциста полностью погружается в питательные ткани, покрывающие слизистую оболочку матки (эндометрий). Весь длительный процесс погружения бластоцисты в стенку матки называется имплантацией и знаменует наступление беременности.

Имплантация происходит только при определённых условиях. Например, если зигота достигнет матки раньше, чем она превратится в бластоцисту, то имплантация будет невозможной и беременность не наступит. Прикрепление бластоцисты не представляется возможным и в том случае, когда стенка матки не готова её принять. В обоих случаях клеточная группа просто погибнет и разрушится.

В крайне редких случаях бластоциста прикрепляется не к стенке матки, а вне её: в маточной трубе или в брюшной полости. Такая беременность называется внематочной или эктопической (греч. ek- вне + topos место). В случае внематочной беременности плод, достигнув размера, превышающего растяжимость маточной трубы, погибает. К тому же при разрыве трубы существует опасность для жизни женщины. Поэтому для прерывания эктопической беременности необходима операция, к сожалению иногда она может производиться с полным удалением соответствующей маточной трубы.

 

 От овуляции к имплантации    

Количество и размеры различных элементов на данном рисунке существенно увеличены с целью иллюстрации.

  • Овуляция
  • Оплодотворение (2-4)
  • 5-8 Сегментация (5-8)
  • 9-10 Имплантация (9-10)
  • А — Яичник
  • B — Матка
  • C — Эндометрий

 

Многоплодная беременность    

Иногда зародыш делится на две или более отдельные группы клеток, которые затем развиваются независимо друг от друга, так как каждая из них проходит собственную стадию деления.

В результате возникает многоплодная (два и более) беременность монозиготными близнецами. Так как обе клетки произошли от одной и той же яйцеклетки и одного и того же сперматозоида, близнецы будут одинаковыми, т.е. они будут одного пола и, конечно, будут похожи во всех отношениях. В зависимости от того на каком сроке произошло разделение плодного яйца у гомозиготных близнецов могут быть:

  • разные плаценты и плодные мешки (разделение до 3 дня после оплодотворения)
  • общая плацента, но раздельный плодные оболочки (разделение на 4-8 день после оплодотворения)
  • общая плацента и общий плодный мешок (разделение на 9-10 день после оплодотворения)
  • разделение на 13-15 день после оплодотворения чаще всего является неполным, что приводит к формированию сросшихся т.н. сиамских близнецов

Два вида двоен

А. Однояйцевые (гомозиготные, монозиготные) близнецы — это эмбрионы,сформировавшиеся при разделении одной оплодотворенной яйцеклетки,всегда одного пола,

B. Двуяйцевые (разнояйцевые, гетерозиготные) близнецы могут быть однополыми и разнополыми. У каждого эмбриона образуется своя плацента  и  амниотическая оболочка со своей собственной перегородкой.     

Существуют также случаи одновременного созревания нескольких яйцеклеток. В случае оплодотворения данных яйцеклеток существует вероятность возникновения многоплодной беременности гетерозиготными близнецами. В результате такой беременности рождается так называемая двуяйцевая двойня.

Если рождается трое детей, то их называют тройней, четверо — четверней, пятеро — пятерней и так далее. Дети, происходящие от от разных яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами, они могут быть разнополыми и быть похожими друг на друга не больше, чем другие братья и сёстры.  Происхождение тройни, четверни и большего количества близнецов бывает различным. Так, тройни могут образовываться из трех отдельных яйцеклеток, из двух или одной яйцеклетки. Они могут быть однояйцовыми и разнояйцовыми. Четверни могут быть также однояйцовыми и разнояйцовыми (чаще всего встречается дважды двойня и тройня с одним одиночным плодом).

Интересно отметить, что наукой зафиксированы случаи не одновременного рождения гетерозиготных близнецов. Так в 2015г в Украине женщина беременная тройней на 37 неделе родила девочку, после чего у нее прекратилась родовая деятельность. В последствии врачам удалось еще в течении 38 дней поддерживать вынашивание двух оставшихся в матке плодом, закончившееся благополучными естественными родами.

 

Информация предоставлена курсом Анастасии Михеевой для практикующих психологов.