какое оплодотворение у человека наружное или внутреннее
Оплодотворение и период раннего развития эмбриона
Впервые в XIX веке с помощью микроскопа проникновение сперматозоида в яйцеклетку наблюдал швейцарский ученый Г. Фоль. Однако, свои интригующие наблюдения он сделал на морских беспозвоночных животных. Как же происходит оплодотворение у человека?
Во время полового акта при семяизвержении во влагалище женщины попадает 200-300 млн сперматозоидов. Они способны к активному движению только в слабощелочной среде. В период овуляции, под влиянием слизи шеечного канала, кислая среда верхней трети влагалища, куда попадает сперма, становится щелочной. Это позволяет сперматозоидам попасть из влагалища в полость матки через шеечный канал. Так для сперматозоидов начинается длинный «марафон», финиша в котором достигнут далеко не все из них. До «дальнего конца» маточных труб доходят самые активные и жизнеспособные сперматозоиды.
Свою оплодотворяющую способность сперматозоиды приобретают только во время продвижения по шеечному каналу, полости матки, маточным трубам. В это время происходят изменения в клеточной мембране сперматозоидов, в результате чего сперматозоиды приобретают способность к слиянию с яйцеклеткой. Этот процесс подготовки сперматозоидов к оплодотворению носит название капацитации (от анг. capacity — cпособность). Капацитация проходит и в условиях лаборатории, где удаляют семенную плазму и помещают сперматозоиды в специальную среду при температуре 37°С.
Достигнув яйцеклетки, множество сперматозоидов, словно толпа поклонников, окружают яйцеклетку и прикрепляются к ней.
Любопытно, что блестящая оболочка яйцеклетки (ZP) обладает способностью дополнительно активизировать сперматозоиды. В результате внешняя поверхность акросомы сперматозоида разрушается, и из нее выделяется специальный фермент (гиалуроновая кислота). Этот фермент растворяет довольно толстую оболочку яйцеклетки (ZP). В результате мужская гамета получает возможность пройти через блестящую оболочку и добраться до мембраны цитоплазмы яйцеклетки.
Затем происходит собственно оплодотворение: мембрана сперматозоида сливается с мембраной яйцеклетки, и отцовский генетический материал (гаплоидное ядро сперматозоида, содержащее одиночный набор хромосом) проникает в яйцеклетку, которая тоже имеет свой, материнский, гаплоидный набор хромосом. В результате нормального оплодотворения возникает новый организм с диплоидным (парным) набором хромосом (2PN).
Процесс оплодотворения яйцеклетки в подробностях
Понятие беременности подразумевает оплодотворение яйцеклетки, с чего зарождается новая жизнь в женских репродуктивных органах. Как до зачатия, так и в последующем в процесс развития плода постепенно задействуются все органы и системы женщины, создавая благоприятные условия для вынашивания.882
Условия оплодотворения
Среди этих условий нет какого-то главного, только при совокупном «удачном» стечении обстоятельств оплодотворение яйцеклетки произойдет. А если самостоятельно не удается «поймать» овуляцию, то ее можно определить с помощью ультрасонографии, на ультразвуковом аппарате визуализируется созревание фолликула.
Стадии оплодотворения
Процесс оплодотворения, управляемый гипоталамусом, проходит несколько этапов до формирования полноценного эмбриона:
Эмбрион проходит в своем развитии несколько стадий:
После оплодотворения яйцеклетки на 7–10 день наступает очередь важнейшего процесса – имплантации, если он не произойдет, то случится выкидыш еще до того, как факт беременности будет установлен.
Для надежного закрепления в эндометрии, трофобласт выбрасывает своеобразные отростки с питательной жидкостью, которые погружает в маточный слой. К этому времени прогестерон уже подготовил эндометрий к внедрению бластоцисты: слой стал достаточно толстым, чтобы окружить имплантированный эмбрион со всех сторон. В свою очередь трофобласт выделяет хорионический гонадотропин, стимулирующий желтое тело к продуцированию прогестерона и предотвращая наступление месячных. Если по каким-то причинам транспортировка зиготы в полость матки нарушена, то зародыш прикрепится в фаллопиевой трубе, то есть наступит внематочная беременность.
По религиозным и социальным представлениям после того, как сперматозоид оплодотворит яйцеклетку, начинается новая человеческая жизнь. Даже более 50% атеистов в России поддерживают данную версию, около 65% верующих, примерно 50% мужчин, 74% женщин.
Особенности процесса оплодотворения
Упрощенно схему оплодотворения яйцеклетки можно представить следующим образом. При естественном интимном контакте мужская семенная жидкость проникает во влагалище, среда которого в силу повышенного рН губительна для большинства сперматозоидов. Но наиболее жизнеспособные сперматозоиды попадают по цервикальному каналу в шейку, затем – в матку.
Экспертное мнение врача
При использовании ВРТ половые клетки и эмбрион проходят те же этапы развития, кроме непосредственно слияния двух гамет, которое осуществляется в лабораторных условиях. Эмбрион также развивается в пробирке в стерильных условиях, пока не достигнет стадии имплантации.
У вас есть вопросы? Проконсультируйтесь с нашими опытными врачами и эмбриологами.
Сперматогенез и овогенез
Гаметогенез (греч. gamete– жена, gametes – муж + genesis – зарождение)
Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.
Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).
Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.
Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.
Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)
Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).
Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc).
Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)
Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.
Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.
Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не «яйцеклетка», а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.
Оплодотворение
При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.
При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Процесс оплодотворения яйцеклетки
Зачатие, беременность и рождение ребенка – процессы, которые являют нам чудо. Ведь что может прекраснее и загадочнее, даже с учетом наличия многочисленной информации о процессе оплодотворения и современным уровнем развития репродуктивной медицины. Конечно зачатие, которое происходит естественным путем, является физиологичным, в отличие от такового посредством репродуктивных технологий. Существует множество споров в отношении моральных, социальных и духовных норм по поводу экстракорпорального оплодотворения, но учитывая рост числа бесплодных пар и ухудшение демографической ситуации в экономически развитых странах, подобного рода споры ушли на задний план. Основной целью оплодотворения in vitro становится радость материнства.
С чего начинается оплодотворение
Природой задумано все просто и одновременно сложно. Для того чтобы рассмотреть процесс оплодотворения в условиях лаборатории следует иметь представление о таковом только с физиологической точки зрения.
У женщины репродуктивного возраста к моменту первой менструации (менархе) насчитывается около трехсот – четырехсот тысяч фолликулов. Но за весь репродуктивный период освободят яйцеклетку лишь четыреста – пятьсот из них. Каждая яйцеклетка – это носитель генетического материала и начало новой жизни. Но самостоятельно справиться с задачей зарождения нового организма она не способна. Для этого нужна мужская половая клетка – сперматозоид.
Процесс овуляции, то есть высвобождения яйцеклетки из фолликула, происходит практически ежемесячно, а именно каждый менструальный цикл, в случае отсутствия патологии. Клетка сразу захватывается специальными ворсинками маточной трубы и начинает свое перемещение по ее просвету. Маточная труба служит не только для перемещения яйцеклетки, но и для самого процесса оплодотворения. После того, как фолликул разорвался, и произошла овуляция, стенки фолликула спадаются, а на его месте образуется новая временная железа внутренней секреции – желтое тело.
Как происходит процесс оплодотворения яйцеклетки в естественных условиях
В то же самое время, когда высвободилась яйцеклетка, а может немного раньше, с целью зачатия в половые пути женщины происходит выброс семенной жидкости мужчины соответственно после того, как произошел половой акт. Семенная жидкость содержит несколько миллионов половых клеток – сперматозоидов, которые с помощью поступательных активных движений одной из своей структур (хвоста) быстро перемещаются по половым путям женщины на встречу к яйцеклетке. На головке каждой такой клетки содержится специальный фермент, который способен расщеплять наружную оболочку ооцита. При встрече с ооцитом этот фермент начинает выделяться, расщепляя оболочку и освобождая путь сперматозоиду.
К моменту встречи половых клеток количество сперматозоидов снижается, как говорится, выживает сильнейший. Далее лишь одна, в редких случаях несколько, мужская половая клетка посредством специального фермента растворяет оболочки женской клетки, чтобы перенести внутрь нее свой набор генетического материала. После чего оболочка ооцита уплотняется, предотвращая внедрению других спермиев.
После ряда последовательных делений оплодотворенная яйцеклетка перемещается в полость матки, где внедряется в слизистую оболочку, чтоб в будущем плод имел питание от матери.
Процесс оплодотворения яйцеклетки по дням у человека занимает около одиннадцати – двенадцати дней – от слияния половых гамет до внедрения оплодотворенного ооцита в полость матки.
Возможны ли первые ощущения после оплодотворения?
В норме процесс оплодотворения женщиной никак не ощущается. Она может лишь почувствовать момент выхода яйцеклетки, и не всегда. В момент разрыва фолликула или накануне его, под воздействием накопленной фолликулярной жидкости на стенку фолликула женщина может чувствовать незначительные тянущие боли внизу живота. Боли определяются со стороны предстоящей овуляции, и чаще всего приносят лишь дискомфортные ощущения.
Сам процесс оплодотворения яйцеклетки по дням и ощущения протекает бессимптомно, и даже момент имплантации (внедрения) плодного яйца в стенку матки прекрасная половина человечества не чувствует. Обычно женщина узнает о наступившей беременности только спустя несколько дней или даже недель задержки очередной менструации, хотя некоторые симптомы могут присутствовать. Такие проявления характерны для малого срока беременности, но они не определяются в период зачатия.
Принципы подготовки и слияние in vitro
Происхождение слова «in vitro» берет начало из латинского языка и обозначает дословно – «в стекле», «в пробирке». Таким термином обычно обозначали ранее экспериментальные действия с живыми организмами.
В современном обществе, а тем более медицине, с применением такого термина речь уже не идет об эксперименте. Одна из отраслей медицины репродуктология достигла немалых успехов в применении данной методики с латинским названием в борьбе с бесплодием.
Глобальная урбанизация приводит к появлению многочисленных патологий, в том числе и к бесплодию. По тем или иным причинам некоторые женщины не могут производить здоровые яйцеклетки, а мужское семя в некоторых случаях не способно к оплодотворению в физиологических условиях. И именно в таких, казалось бы, безвыходных ситуациях на помощь приходит репродуктивная медицина с применением технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
Для того чтобы применить данную процедуру бездетной паре следует обратиться в соответствующие медицинские учреждения, где они будут полностью обследованы. После тщательной подготовки пациентов производят забор биологического материала. В некоторых случаях, когда у одного из супругов есть проблемы с репродуктивной системой, применяют донорские клетки: донорскую яйцеклетку, либо сперму.
Когда применяется донация ооцитов женщину – реципиента подготавливают к предстоящей беременности. Наряду с этим донору проводят ряд последовательных стимуляций.
Этапы проведения процедуры ЭКО
Прежде чем описать, как будет происходить оплодотворение, следует отметить последовательность действий по подготовке к нему. Донора и реципиента подготавливают к предстоящим процедурам посредством синхронизации менструальных циклов. Для этого применяют гормональные препараты, чтобы процессы репродуктивной системы, происходящие в организмах двух разных женщин, совпали.
Далее следует введение другого рода гормональных лекарственных средств донору с целью стимуляции созревания нескольких фолликулов одновременно, в отличие от физиологического менструального цикла, когда созревает полностью только один фолликул.
После чего вводят препарат, стимулирующий овуляцию всех созревших фолликулов. В результате получают от трех – четырех до восьми и более яйцеклеток, в последствие которые изымают у донора под наркозом путем пункции. Вся процедура подготовки и получения яйцеклеток может занять немалое время, до нескольких недель.
И в конечном итоге врачи – репродуктологи приступают к самому ответственному процессу – оплодотворению.
Последовательность оплодотворения яйцеклетки
Данная процедура очень деликатна и проводится только высококвалифицированным персоналом в специальной лаборатории.
В момент после изъятия яйцеклеток у донора, их помещают в специальную среду. К оплодотворению приступают не сразу, так как клетке необходимо время чтобы «отдохнуть». Пункция в этом случае выступает как стрессовый фактор, ведь клетку мало того, что под действием гормонов принудили созреть, так еще и изъяли ее из привычной для нее среды. Хоть и принято считать, что яйцеклетка довольно устойчива, но на самом деле она сочетает в себе и это качество, и одновременно хрупкость. Женские половые клетки весьма подвержены влиянию извне и могут реагировать или же погибать от перепада температур, воздействия излучения и прочих факторов. 
Именно поэтому в лаборатории создаются специализированные условия для существования яйцеклеток, а также контролируется режим во избежание их повреждения или гибели. Так как поврежденная клетка не приведет к физиологическому росту и развитию эмбриона и плода в будущем.
Далее спустя несколько часов к женским половым клеткам добавляют мужские, предварительно прошедшие тщательный отбор, и отправляют пробирку в инкубатор. Сперматозоидов должно быть достаточное количество, при этом лишь один, наиболее подвижный и «упорный» достигнет цели, растворит оболочку ооцита и проникнет внутрь.
Но случаются ситуации, когда используемые сперматозоиды не отвечают физиологическим нормам, они менее подвижны и самостоятельно устремиться к цели не смогут. В таких случаях в процесс в полной степени вмешается эмбриолог. В его задачу входит осуществить подбор оптимального по генетическим и биологическим качествам сперматозоида и внедрить его в саму яйцеклетку. Но и здесь не все так просто. Для этой процедуры нужна специальная подготовка обеих клеток. Яйцеклетка подлежит освобождению от поверхностной ее оболочки, так как будет проведено введение мужской половой клетки специальной иглой, и роль такой оболочки теряется. Сперматозоид, в свою очередь, будет лишен хвостика. Это действие выполняют в виду уже нарушенной физиологии процесса. На головке сперматозоида располагается специальное вещество, способное растворять защитную капсулу женской клетки, но ввиду несостоятельности сперматозоида, капсулу ооцита удаляют, в результате и вещество уже становиться ненужным.
В течение пяти – шести дней специальная пробирка с питательной средой и оплодотворенной яйцеклеткой будет находиться в инкубаторе. Затем эмбриологи будут определять, появилась ли зигота. Когда установлено, что получившаяся зигота продолжает делиться и постепенно превращается в плодное яйцо, эмбриологи начинают ее исследовать на наличие различной хромосомной патологии. Для осуществления переноса получившегося эмбриона отбирают несколько наиболее жизнеспособных и переносят в полость матки женщине – реципиенту.
Предварительно женский организм также подготавливают к предстоящей беременности, искусственно создавая гормональный фон, обеспечивающий дальнейшее развитие беременности. Так как впереди после переноса эмбриона предстоит еще имплантация плодного яйца в стенку матки, что является одним из критических моментов даже в физиологической беременности, не говоря уже о беременности после применения вспомогательных репродуктивных технологий.
Врачи репродуктивного центра внимательно следят за состоянием женщины после переноса эмбриона. Наличие беременности, то есть когда внедрение эмбриона в стенку матки уже состоялось, определяют показателями гормона хорионического гонадотропина человека и его роста в динамике. Как правило, женщины после данной процедуры в течение еще некоторого периода времени принимают препараты гормональной природы, поддерживающие их беременность.
Медицина достигла значительных успехов. И данные успехи являются чудом и единственным шансом для тех, кто самостоятельно не может осуществить мечту стать родителем.
Внешнее и внутреннее оплодотворение
Как часто случается, что семейная пара желает иметь ребенка, однако, к сожалению, по причине ряда факторов женщине не удается забеременеть. Проходят годы, однако она так и не предпринимает каких-либо действий – и напрасно. Ведь сегодня возможно внешнее оплодотворение, которое происходит вне тела женщины!
Проблема бесплодия сегодня является не такой уж и редкой. К счастью, есть выход из сложившейся ситуации.
О чем же речь идет? На сегодняшний день, к настолько распространенным вариантам ответа на извечный вопрос, откуда же дети берутся («в магазине купили», «в капусте нашли», «дед мороз подарил», «аист принес»), можно приплюсовать и еще один: «из пробирки достали». И действительно, сегодня уже возможно и внешнее и внутреннее оплодотворение.
История детей «из пробирки»
Первый ребенок «из пробирки» родился в Великобритании 28 лет тому назад. По сей день возникает множество споров о том, хорошо ли искусственное или внешнее оплодотворение, или это плохо. В особенности большое количество противников подобного вида зачатия деток находится среди представителей некоторых религиозных конфессий.
Что такое искусственное оплодотворение?
Как же быть парам, которым поставлен неутешительный диагноз «бесплодие»? Сегодня искусственное оплодотворение ЭКО способно помочь даже в наиболее безвыходных случаях. Это могут быть:
Почему-то многих людей пугает само слово «искусственное». В действительности детки, «зачатые» в пробирке, являются абсолютно нормальными, и ничем не отличаются от деток, родившихся естественным путем. Беременность протекает точно таким же образом, как и у всех, продолжается также девять месяцев. Правда, скорее всего, придется посещать врача немного чаще.
Есть ошибочное мнение, что детки «из пробирки» обязательно рождаются с генетическими болезнями, что они являются более слабыми и недоразвитыми и что в будущем такие дети будут не способны зачать и родить своего ребенка естественным образом. В действительности это вовсе не так. Все недуги и отклонения у деток, которые были зачаты при помощи ЭКО, могут появиться с такой же вероятностью, как и в случае естественного оплодотворения. Миф же о том, что детки «из пробирки» не могут иметь собственных малышей, может быть развеян простым фактом. Самый первый ребенок, зачатый при помощи ЭКО в 1978 году в Великобритании, Луиза Браун, которой сегодня 28 лет, уже успела родить вполне здорового и нормального ребеночка.
Что надо сделать, если вы решитесь на ЭТО?
Если вы приняли решение делать ЭКО, для начала необходим визит к гинекологу. Это требуется для того, чтоб убедиться в том, что у вас организм сможет выносить ребенка. Потом нужно будет сдавать различные анализы:
Могут, естественно, понадобиться и какие-то дополнительные обследования, о которых доктор вам сообщит. Надо набраться терпения, поскольку процедура ЭКО является серьезным шагом, который требует много времени и нервов.
Каким образом происходит искусственное оплодотворение?
Это выглядит приблизительно следующим образом: при помощи гормональных лекарств стимулируется работа яичников, благодаря чему созревает несколько яйцеклеток. Стенку влагалища и яйцеклетку прокалывают специальной тоненькой иглой, потом отсасывается содержимое яичника и с помощью микроскопа отбираются яйцеклетки. Не нужно бояться, данная манипуляция является абсолютно безболезненной, так как производится под обезболиванием и занимает всего лишь несколько минут. Добытые клетки помещают в пробирку, наполненную специальной питательной средой. Спустя некоторый период времени в эту пробирку добавляют жизнеспособные спермии, и полученный эмбрион выращивается в инкубаторе. В случае, если все протекает хорошо — растущий эмбрион помещают в матку пациентки. Доктора могут прописать прием каких-то специальных препаратов, чтоб лучше приживались эмбрионы. Впоследствии за протеканием такой беременности наблюдают специалисты.
Процедура искусственного оплодотворения представляет собой серьезное вмешательство в организм женщины. Она требует максимум ответственности обоих сторон (как семейной пары, так и докторов). Не удивляйтесь и не пугайтесь, если вам надо будет подписать множество справок и документов.
Донорская семенная жидкость нужна, если у супруга совершенно отсутствуют половые клетки, или они плохого качества (хотя в таком случае можно прибегнуть к ИКСИ). Решение о донорских услугах должно быть тщательно обдуманным. Поэтому не торопитесь быстро принимать такое важное решение, лучше взвесить все за и против.
Даже несмотря на тот факт, что искусственное оплодотворение является очень дорогим, оно того стоит. Цена данной процедуры будет зависеть от клиники, от сложности манипуляции и от многих прочих факторов.
В нашем центре вы можете провести все необходимые обследования, которые помогут поставить точный диагноз. Вполне возможно, что ЭКО вам и не понадобится. Ну а если без него не обойтись, тоже обращайтесь к нам – у нас работают высококлассные специалисты!