Сперматогенез

В мужской половой системе сперматогенез происходит в по­ловых железах (гонадах), представленных парным органом -яичками, выполняющими две важнейшие функции:

- генеративную (образование мужских половых клеток);

- эндокринную (синтез мужских половых гормонов).

Эти функции взаимосвязаны, хотя и обеспечиваются различ­ными структурными компонентами органа (рис. 2.4). Сперматогенез включает 4 периода:

- размножения;

- роста;

- созревания;

- формирования. Период размножения.

Сперматогенные клетки представлены сперматогониями. Это мелкие округлые диплоидные клетки, располагающиеся на ба-зальной мембране семенных извитых канальцев. Различаются два типа сперматогоний: А и В. Тип А представлен светлыми и темными слегка уплощенными клетками со светлым ядром. Тем­ные сперматогоний — неделящиеся, покоящиеся клетки, счита­ются стволовыми; светлые сперматогоний — клетки, делящиеся митозом. Одни из них поддерживают популяцию камбиальных клеток, другие — в ходе последовательных делений становятся сперматогониями типа В. Последние имеют грушевидную форму, большое округлое ядро и центрально расположенное ядрышко. Они превращаются в первичные сперматоциты (сперматоциты первого порядка).

Период роста.

Сперматоциты первого порядка значительно увеличиваются в объеме и становятся самыми крупными сперматогенными клет­ками, содержание ДНК в ядрах удваивается (2п4с). Они отде­ляются от базальной мембраны канальцев и смещаются по на­правлению к просвету канальца. Сперматоциты первого порядка сразу вступают в профазу первого деления мейоза, продолжи­тельностью около 22 сут.

Период созревания.

У особей мужского пола первое редукционное деление мейоза заканчивается образованием двух сперматоцитов второго поряд­ка, или вторичных сперматоцитов. Это клетки меньших размеров, чем первичные, которые располагаются ближе к просвету ка­нальцев. Второе эквационное деление заканчивается появлением 4 гаплоидных клеток — сперматид.

Период формирования (спермиогенез).

В этом периоде происходит преобразование сперматид в зре­лые половые клетки -- сперматозоиды (спермин) (рис. 2.5). В период формирования происходят лишь структурные изменения клеток, так как хромосомный набор их не меняется, оставаясь гаплоидным. Структурные изменения сперматид заключаются в:

- уплотнении хроматина с изменением размеров и формы ядра;

- образовании акросомы;

- формировании жгутика;

- образовании особых структур цитоскелета в виде 9 про­дольно лежащих сегментированных колонн вокруг центриолей, которые дистально связаны с 9 плотными волокнами, распола­гающимися по периферии пар микротрубочек аксонемы;

- изменении формы и расположения митохондрий;

- удалении избыточной цитоплазмы.

Особенностью сперматогенеза является образование функци­онального синцития, объединяющего клоны сперматогенных кле­ток, включенных в этот процесс. Межклеточные связи сперма­тогенных клеток обеспечивают их синхронное развитие, перенос

питательных веществ и межклеточный обмен продуктами эксп­рессии генов.

Сперматогенез у человека длится 64-74 дня, начинаясь в период полового созревания и продолжаясь в течение всей жизни. После 50 лет его интенсивность значительно снижается. У че­ловека ежедневно вырабатывается около 250 млн сперматозоидов. Сперматогенез нормально протекает при температуре на 3° С ниже температуры тела (температура в мошонке). Он угнетается при повышении температуры (ношении излишне теплой одежды), крипторхизме (неопущении яичка в мошонку) и давлении на него окружающих тканей в полости брюшины и паховом канале.