Spermiens kamp för överlevnad
Spermiens kamp för överlevnad börjar direkt efter utlösningen. Nästan 200 miljoner av dessa celler tävlar om att nå till kvinnans ägg för att befrukta det. Vi kommer att beskriva hur denna fascinerande händelse går till här nedan.
Även om det kanske inte verkar som det, är befruktning en av de mest komplexa processer som kan studeras inom biologin.
Varför kämpar spermierna för att överleva?
För att bättre förstå spermiens kamp måste vi veta mer om dessa celler. Spermier eller, spermatozoa, är de manliga könscellerna. De är differentierade celler, vilket innebär att var och en av dem är helt unik. Detta innebär också att spermierna inte kan regenereras i en kvinnas kropp, och de är därför tvungna att slåss för sin överlevnad.
Efter utlösning orsakar livmoderkontraktioner och kvinnans immunförsvar oxidativ stress som skadar dessa celler.
Naturligtvis finns det många andra hinder som måste övervinnas för att kunna befrukta ett ägg.
Men hur ser spermiens kamp ut? Vad är det som är så märkvärdigt med den?
Spermier i de kvinnliga reproduktionsorganen
När de väl är i slidan måste spermierna ta sig ett avstånd på 15 till 18 cm för att nå äggstockarna.
När närvaron av sperma i slidan upptäcks sätts vissa kontrollmekanismer in.
Under den tid det tar att färdas detta avstånd genererar den framtida moderns kropp en slags motreaktion.
Denna reaktion är utformad för att modulera rutten för de manliga gameterna när de simmar för att nå äggstockarna.
De första hindren
Den första barriären är relaterad till kvinnans vaginala pH. Eftersom det är surt (pH på ca 5), dör några av spermierna med en gång.
Ett annat hinder har att göra med kvinnans immunförsvar. Eftersom det är ett organ som är i kontakt med omvärlden, har vaginan antimikrobiella försvar som också kan påverka manliga gameter.
Vita blodkroppar detekterar närvaron av främmande celler och fagocyterar eller förstör spermier.
Neutraliseringsmekanismer
För att motverka dessa barriärer och passera genom slidan, använder sig spermien av sin plasma som ger ett visst skydd. Substanser som hämmar fagocytos utsöndras.
pH-värdet hos denna plasma är högre än vaginans pH. När de två kommer i kontakt, neutraliseras pH, och de manliga gameterna är trygga. Ännu ett hinder i spermiens kamp för överlevnad har övervunnits.
Livmoderhalsen
Den andra fasen av spermiens kamp för överlevnad kommer nu. Spermierna måste passera genom livmoderhalsen. Vid detta skede har de flesta redan lämnats längs vägen.
För att underlätta denna övergång utsöndrar livmoderhalsen ett slem som består av 96% vatten, vilket gör det möjligt för spermierna att tränga sig igenom.
Cervikala invaginationer
Livmoderhalsens anatomi innefattar invaginationer. Spermier kan fångas i dessa små hålrum, och därmed hindras från att ta sig vidare.
Spermier kan överleva upp till 5 dagar efter samlag. De kan därför lämna dessa invaginationer och fortsätta till befruktning.
Resan genom livmodern
Om ägglossningen redan har inträffat, kommer slemmet att bli mer vattnigt och sålunda är det lättare för spermierna att tränga sig igenom.
Spermier kan passera genom livmoderhålan på bara 10 minuter. Detta beror på att livmodern och äggledarna utför en sammandragning som suger in spermierna och underlättar deras ankomst till äggstockarna.
Äggledaren
Vid denna tidpunkt måste gameterna passera in i äggledaren. Det är den smalaste delen på hela vägen.
För att ta sig vidare på sin väg till äggstocken sker två förändringar hos spermierna. Först av allt blir de hyperaktiva och rör sig snabbare.
För det andra förändras gametens plasmamembran så att den kan passera genom äggets skyddande skikt.
Närhet till ovum, eller äggcellen
Hyperaktivitet är avgörande för att spermierna ska passera över membranet som täcker äggcellen. Utöver detta aktiveras ett styrsystem i tuberna som leder spermierna till äggstocken.
Slutfasen av spermiens kamp
Av de miljontals spermier som sprutades in i slidan, överlever bara ett dussintal till slutstadiet.
Nästa barriär är cellerna som skyddar äggstocken och som måste penetreras. Så snart detta sker frigör en av spermierna ett enzym i akrosomen, eller spermiens huvud, så att dess innehåll frisläpps. Detta underlättar fusion mellan spermie och ägg.
Omedelbart genererar ägget ett skal runt sig så att ingen annan spermie kan befrukta det. Detta garanterar vidareutvecklingen av embryot.
Det är så här som spermier måste göra för att befrukta äggcellen. Det är en brutal kapplöpning där endast en når målet trots de miljoner som försöker.
Resten av spermierna dör av utmattning, av avvikande morfologi eller av kvinnans immunförsvar.