10.Indulski, J. A. Environmental factors which impair male fertility / J. A. Indulski, K. Sitarek // Med Pr. 1997; 48(1):85-92.

11.Jamnogjit, M. Oocyte maturation: the coming of age of a germ cell / M. Jamnogjit, S. R. Hammes // Semin Reprod Med. 2005, Aug; 23(3):234–41.

12.Klemmt, L. The transport of chemical in semen / L. Klemmt, A. R. Scialli // Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol. 2005, Apr; 74(2):119–31.

13.Levine, R. J. Seasonal variation of semen quality and fertility / R. J. Levine // Scand J. Work Environ Health. 1999; 25, 1:34–7.

14.Matova, N. Comparative aspects of animal oogenesis / N. Matova, L. Cooley // Dev Biol. 2001; 231: 291–320.

15.Мооre, K. L. The developing human / K. L. Мооre // W. B. Saunders Company. 1998.

462 p.

16.Narachara, H. Platelet-activating factor acetylhydrolase activity in human follicular fluid / H. Narachara, Y. Tanaca. Adv Exp Med Biol. 1996; 416:121–7.

17.Oktay, K. Cryopreservation of immature human oocyte and ovarian tissue / K. Oktay, H. Newton // Fertil Steril. 1998, Jan; 69(1):1–7.

18.Plachot, M. The human oocyte / M. Plachot // Genetic aspects. Ann Genet. 1997; 40(2):115-20.

19.Plachot, M. In vitro maturation of human oocytes / M. Plachot // Contracept Fertil Sex. 1999, Jun; 27(6): 434–9.

20.Plancha, C. E. Cell polarity during folliculogenesis and oogenesis / C. E. Plancha, A. Sanfins // Reprod Biomed Online. 2005, Apr; 10(4):478–84.

21.Sathananthan, A. H. Ultrastructure of human egg / A. H. Sathananthan // Hum Cell. 1997, Mar; 10(1):21–38.

22. Richards, J. S. Ovulation: new factors that prepare the oocyte for fertilization /

J.S. Richards // Mol Cell Endocrinol. 2005, Apr 29; 243(1–2):75-9.

23.Tesarik, J. Calcium signaling in human preimplantation development / J. Tesarik // J. Assist Reprod Genet. 1999, Apr; 16(4):216–20.

24.Vogt, P. H. Human Y chromosome deletions and male fertility / P. H. Vogt // Adv Exp Med Biol. 1997; 424:17–30.

Глава 3. ТРАНСПОРТ ГАМЕТ И ОПЛОДОТВОРЕНИЕ3

3.1. Транспорт овоцита

Перед овуляцией, благодаря увеличению тонуса гладкомышечных клеток маточной трубы, ее воронка приближается к поверхности яичника, возрастает кровенаполнение микрососудов фимбрий, развивается отек их стромы, в результате чего тонус фимбрий увеличивается, они вступают в тесный контакт с поверхностью яичника (рис. 3.1А). В это же время наблюдается усиленное формирование ресничек на эпителиоцитах фимбрий, а их биение создает ток жидкости, способствующий перемещению овоцита с поверхности яичника в маточную трубу (рис. 3.1Б). По маточной трубе овоцит, а впоследствии и концептус перемещаются по току жидкости, который создается благодаря биению ресничек эпителиоцитов и сокращению мышечной оболочки трубы. Следует все же отметить, что движения ресничек не столько способствуют перемещению овоцита, сколько ориентируют сперматозоид (см. раздел 3.4.

42

«Оплодотворение»), в то время как перемещение женской половой клетки связано в большей степени с перистальтическими движениями яйцевода. Усиленное формирование ресничек эпителиоцитов, активность секреторных клеток, количество и состав секрета половых путей, сократительная активность мышечной оболочки зависят от уровня эстрогенов и оптимальны в период овуляции, что создает благоприятные условия для транспорта сперматозоидов, овоцита, а затем и концептуса. Секреторные эпителиоциты вырабатывают вещества, необходимые для трофики женской половой клетки.

А

Б

Рис. 3.1. Схема овуляции (по K. L. Moor, 1998):

А— схематическое изображение движения маточной трубы во время овуляции.

Б— схематическое изображение перемещения овоцита в маточную трубу во время овуляции

3.2. Транспорт сперматозоидов

При рассмотрении сперматогенеза мы остановились на формировании морфологически зрелого сперматозоида в извитом семенном канальце, откуда и начинается его перемещение.

Для того, чтобы в яйцеклетку проник один сперматозоид, количество мужских половых клеток в эякуляте должно быть достаточно большим (примерно от 20 до 200 млн сперматозоидов в 1 мл спермы при объеме эякулята

43

2–5 мл), а качество — оптимальным (количество атипичных сперматозоидов не должно превышать 20–30 %, и активно подвижными должны быть более 50 %).

Всвязи с этим транспорт сперматозоида — это не просто перемещение половых клеток к месту оплодотворения, а постоянное функциональное становление и дозревание буквально в каждом отделе семявыносящих путей и даже за их пределами.

Встенке извитых семенных канальцев располагаются перитубулярные миоидные клетки, которые ритмически сокращаются и обеспечивают медленный ток жидкости внутри канальца, а значит, транспорт спермиев. Перемещению половых клеток способствует также биение ресничек на поверхности эпителиальных клеток прямых канальцев, сети яичка и выносящих канальцев и сокращение мышечной оболочки выносящих канальцев и протока придатка в области головки и тела.

Из извитых семенных канальцев по семявыносящим путям сперматозоиды вместе с жидким содержимым извитых семенных канальцев переносятся в проток придатка (рис. 3.2) и там, в области хвоста придатка, они

втечение 10–15 суток накапливаются и дозревают. Благодаря секрету эпителия протока придатка мембрана сперматозоидов определенным образом модифицируется (в основном ее белковая часть), клетки приобретают способность к активному перемещению и оплодотворению овоцита. Но в самом протоке придатка спермии малоподвижны — это обусловливается наличием слабокислой среды и продуктом эпителиальных клеток — иммобилином.

При эякуляции происходит резкое сокращение мышечной оболочки в области хвоста придатка, сперматозоиды покидают проток придатка и за счет сокращения мышечной оболочки семявыносящего протока перемещаются в уретру. Эпителиоциты семявыносящего протока также играют важную роль в функциональном становлении спермиев: они секретируют гликопротеины, влияющие на сперматозоиды, а также всасывают жидкость из просвета протока и осуществляют спермиофагию.

Вазэктомия — перевязка семявыносящего протока — один из наиболее распространенных методов мужской контрацепции. Этот метод обеспечивает нарушение транспорта сперматозоидов без нарушения эякуляции секрета добавочных желез. Однако в большинстве случаев перевязка семявыносящего протока приводит к атрофии сперматогенного эпителия, поэтому такой метод контрацепции обычно необратим.

В уретре сперматозоиды смешиваются с продуктами секреции добавочных желез и образуется семенная жидкость — сперма. Это вязкая беловатая жидкость со слабощелочной реакцией. Выделяется при эякуляции в объеме 2–5 мл. Содержит клетки: сперматозоиды (около 10 % эякулята) и незначительное количество эпителиоцитов и лейкоцитов, а также жидкую часть, которая не просто переносит половые клетки, но и активно влияет на их жизнедеятельность и функционирование. Жидкая часть спермы образуется за счет секреторных продуктов семенных пузырьков (около 60–70 % объема эякулята) и предстательной железы (около 20–30 %). Секрет

44

бульбоуретральных и уретральных желез составляет незначительную часть спермы, участвует в увлажнении уретры, образует смазку по ее внутренней выстилке перед эякуляцией, содержит сиалопротеины и аминосахара, не влияет на функциональную активность сперматозоидов.

Рис. 3.2. Схема строения семявыносящих путей (по K. L. Moor, 1998)

3.3. Секрет добавочных желез и его влияние на функции сперматозоидов

Секрет семенных пузырьков имеет слабощелочную среду и защищает сперматозоиды в кислой среде уретры и влагалища, придает им подвижность. В нем содержатся белки, обеспечивающие сперме необходимую вязкость,

45

ферменты, фруктоза — основное питательное вещество для спермиев, простагландины, влияющие на сократительную способность женских половых путей, соли аскорбиновой и лимонной кислот. Белковая часть секрета семенных пузырьков выполняет важную роль — тормозит экспрессию поверхностных антигенов спермия, тем самым понижая их иммуногенность.

Секрет предстательной железы содержит гормоны, иммуноглобулины, различной природы антимикробные соединения, иммуномодуляторы, факторы свертывающей системы крови, липиды (фосфолипиды и холестерин), витамины, лимонную кислоту, цинк и магний, простагландины. Ферменты предстательной железы необходимы для разжижения эякулята, а один из них — трансглутаминаза — усиливает эффект белков семенных пузырьков, снижающих иммуногенность спермиев. Объединяясь, эти компоненты играют большую роль в подавлении иммунного ответа на сперматозоиды в женских половых путях.

Кроме того, секрет простаты содержит простасомы — мембранные секреторные пузырьки. Следует заметить, что сходные с простасомами мембранные пузырьки образуются клетками других добавочных желез.

Мембрана простасом связывается, а затем и сливается с поверхностью сперматозоидов, осуществляя таким образом перенос содержимого пузырьков внутрь половой клетки и смешивание компонентов мембран. В результате слияния компонентов плазмолемм мембрана спермия приобретает новые белки, вследствие чего клетка изменяет свои антигенные свойства, резистентность к иммунному повреждению, становится более стабильной, снижается вероятность развития преждевременной акросомальной реакции. Кроме этого, в плазмолемму вводятся некоторые ферментные белки, необходимые для осуществления оплодотворения. При слиянии простасом со спермиями стабилизируется энергетический обмен клеток, обеспечивается более длительная их жизнеспособность.

Внутрь сперматозоида простасомы поставляют, прежде всего, ионы кальция и цинка. Кальций играет большую роль в развитии акросомальной реакции. Цинк участвует в поддержании стабильного состояния хроматина спермия и его репарации. Он стабилизирует мембрану клетки, угнетает спонтанную агглютинацию спермиев и, возможно, повышает их подвижность.

В кислой влагалищной среде простасомы оказывают защитное действие, поддерживая жизнеспособность и подвижность спермиев. Кроме того, что простасомы действуют на половые клетки, они оказывают огромное влияние на клеточные и гуморальные защитные механизмы женской репродуктивной системы. Простасомы играют важную роль в угнетении неспецифических и специфических защитных реакций, защищают сперматозоиды от потенциально повреждающего действия фагоцитирующих клеток, системы комплемента и

46