23.Суть та біологічне значення запліднення. Причини порушення процесів запліднення у людини.
Тема:Суть та біологічне значення запліднення. Причини порушення процесів запліднення у людини.
1.Суть та біологічне
значення запліднення.
Статеве
розмноження тварин і рослин відбувається за допомогою запліднення.
Запліднення — це злиття чоловічої та
жіночої статевих клітин і утворення якісно нової клітини — зиготи(запліднена
яйцеклітина, або одноклітинний зародок) з диплоїдним набором
хромосом, характерним для даного виду, і новими комбінаціями
генів. Термін ввів німецький ботанік Е. Страсбургер (1844–1912).
Запліднення є досить
складною сукупністю різних процесів, у яких бере участь багато різних
речовин, наприклад статеві гормони (андрогени й естрогени) та гамони
(андрогамони й гіногамони) – це речовини, що виділяються гаметами і впливають
на запліднення.
Запліднення характеризується значною різноманітністю
різновидів.
Так, у справжніх тварин розрізняють зовнішнє
й внутрішнє, у
зелених рослин – одинарне та подвійне.
За участю чоловічих гамет у
заплідненні розрізняють моно- і поліспермію.
Гамети можуть
різнитися будовою, що зумовлює різні способи статевого розмноження: ізогамія
(гамети обох організмів однакові за розмірами й рухливі), анізогамія
(гамети неоднакові за розмірами й рухливі), оогамія (яйцеклітина велика
нерухлива, чоловіча – дрібна й рухлива).
Біологічне значення запліднення полягає в тому,
що:
1) відбувається відновлення диплоїдного набору
хромосом унаслідок об’єднання чоловічого та жіночого гаплоїдних наборів,
притаманного даному виду;
2)
передача спадкових ознак наступному поколінню;
3) утворення нових ознак (або їх комбінацій) у нащадків, наслідком
якого є збільшення мінливості;
з’являється матеріал для добору;
4)
вибірковість запліднення (тільки в межах виду) забезпечує збереження виду як цілого.
Отже, запліднення –
це складний процес, сутність якого полягає в злитті гамет з утворенням зиготи,
а біологічним значенням є забезпечення різноманітності особин.
2.Особливості запліднення в людини.
У кожного виду
організмів є певні особливості запліднення, але основні стадії подібні.
Запліднення в людини внутрішнє, здійснюється шляхом моноспермії у верхній
частині маткових труб жінки після овуляції – виходу овоцита з яєчника. У
процесі запліднення розрізняють 3 етапи.
Етапи
запліднення у людини є такими:
І
етап. Дистантна взаємодія та зближення гамет — починається із потрапляння чоловічих гамет у
жіночий організм. Сперматозоїди набувають здатності до запліднення лише після
того, як проведуть близько 7 год у статевих шляхах жінки. У
сперматозоїдів перебудовується глікокалікс, посилюється рухливість, яка
активується секретами залоз матки та андрогамонами, що утворюються багатьма
чоловічими гаметами. Наближенню також сприяють перистальтичні рухи та рухи
війок епітелію маткових труб. Здатність до запліднення чоловічі гамети
зберігають упродовж 36 – 88 год.
ІІ етап. Контактна взаємодія й активізація яйцеклітини — численні
сперматозоїди наближаються до яйцеклітини у маткових трубах вже за кілька годин
після статевого акту. Лише один з близько 450 млн сперматозоонів може
запліднити овоцит. Проникнення сперматозоїда в жіночу гамету відбувається через
контакт з її оболонкою, вивільняючи ферменти акросоми - (гіалуронідази), що розщеплює
фолікулярну оболонку овоцита, Після рецепторної взаємодії з цитоплазми
овоцита в місці дії ферментів акросоми утворюється сприймальний горбик
(акросомальна реакція), який захоплює головку й шийку і втягує їх всередину
разом із центріолями та спіральною мітохондрією. Сперматозоїди проникають
крізь прозору оболонку яйцеклітини в навколожовтковий простір, а далі в
цитоплазму. Після проникнення вторинний овоцит змінює обмін
речовин, втрачає фолікулярну оболонку, позбувається променистого венця. У
цей час завершується достигання яйцеклітини — вона містить 23 хромосоми.
ІІІ
етап. Злиття гаплоїдних ядер обох клітин
(синкаріогамія) супроводжується відновленням диплоїдного набору хромосом. Одразу
після проникнення сперматозоїду оболонка яйцеклітини потовщується й
ущільнюється (виникає так звана оболонка запліднення), що запобігає
проникненню інших сперматозоїдів. У результаті запліднення виникає диплоїдна
зигота.
На цій стадії
відбувається генетичне визначення статі. Статеві клітини жінки мають 22А+X,
а гамети чоловіків містять 22А+X або 22А+Y (де А – нестатеві хромосоми; X, Y –
статеві хромосоми). Якщо під час запліднення до яйцеклітини з 22А+X хромосомами
потрапляє сперматозоон з 22А+X хромосомами, то утворюється зародок жіночої
статі, а якщо з 22А+Y хромосомами – зародок чоловічої статі. Активація
зиготи до поділу розпочинається вже через кілька годин після запліднення.
Воно продовжується впродовж кількох діб за рахунок накопичених поживних речовин
цитоплазми.
Отже, основними
стадіями запліднення є активація сперматозоонів, активація яйцеклітин та їхнє
злиття й злиття гаплоїдних ядер.
1. Причини порушення процесів запліднення в людини та способи контрацепції
Найчастіші причини порушення запліднення є такими:
• обмежена тривалість життя сперматозоїдів та яйцеклітин і ще менша
тривалість здатності до запліднення (звільнена з яєчника яйцеклітина зберігає
здатність до запліднення впродовж 24 годин; сперматозоїди втрачають запліднюючу
здатність у статевих шляхах жінки максимум через 1-2 доби);
• зменшення швидкості руху сперматозоїдів (зазвичай 1,5-3 мм/хв);
•невідповідність потраплянню
сперматозоїдів до статевої системи жінки часу овуляції;
• запальні явища та зміна рН у
статевих шляхах жінки;
• нерегулярний менструальний цикл і відсутність овуляції;
• патології статевих шляхів чоловіка чи жінки- новоутворення, непрохідність
маткових труб, що виникає через запальні захворювання та утворення спайок;
• інфекція статевих шляхів;
• кількість сперматозоїдів менша за
150 млн (або менша за 60 млн/1 мл);
• вік чоловіка та жінки - найкращий період для зачаття дитини – це 22 –
30 років. (з віком у жінок
знижується здатність яйцеклітин до запліднення, у чоловіків — кількість і
рухливість сперматозоїдів);
• гормональні розлади;
• хромосомні та генетичні порушення;
• медичний аборт різко підвищує ризик виникнення запального процесу в
трубах;
•
шкідливі звички: паління тютюну, вживання алкоголю, наркотиків і навіть
надмірної
кількості
кофеїну;
• послаблений імунітет та
імунологічна несумісність партнерів;
• недостатнє харчування та нестача
вітамінів; стреси;
• особиста гігієна;
• страх
відповідальності за дитину;
• хвилювання
через невпевненість в успішному виношуванні плоду також можуть перешкоджати
заплідненню.
Отже, причинами
порушень процесів запліднення в людини можуть бути фізіологічні й психологічні
чинники.
Заплідненню
також запобігають численні способи контрацепції:
• природні
(визначення так званих «небезпечних» днів відносно овуляції, переривання
статевого акту);
• бар’єрні
(механічне запобігання потраплянню сперматозоїдів до яйцеклітини);
• гормональні
(препарати гормонів, що пригнічують овуляцію або запобігають прикріпленню
заплідненої яйцеклітини в матці);
• хімічні
(створення бар’єру для сперматозоїдів);
• хірургічні
(стерилізація чоловіка або жінки шляхом хірургічної операції).
