Сперматозоидите имат огромна задача, но дните им са преброени. От момента, в който се създават в тестисите, до времето, което могат да прекарат, за да си проправят път в лабиринта на женския репродуктивен орган, вътрешните им часовници тиктакат. И така, колко точно време оцеляват човешките сперматозоиди, за да завършат това пътуване? Отговорът зависи от мястото, където се намират сперматозоидите, и от условията, като температура, влага и енергийни нива.
Например от тестисите те мигрират нагоре по тесен, навит канал, наречен епидидимис, в продължение на до 10 дни, докато достигнат резервоар в края, където очакват еякулация. В този защитен мехур "сперматозоидите могат да се съхраняват в него в жизнеспособно, но функционално потиснато състояние до около две седмици", казва в имейл за "Live Science" Брет Никсън, изследовател от Факултета по науки за околната среда и живота към Университета в Нюкасъл, Австралия.
Още: Първото в света състезание за сперматозоиди: 5000 зрители, писта и видеоповторения (ВИДЕО)
Как оцеляват сперматозоидите?
Снимка: iStock
Извън уютните предели на тестисите сперматозоидите се сблъскват с по-непредсказуем свят. Макар често да се казва, че сперматозоидите умират, когато влязат в контакт с кислород, това не е вярно - но нивата на влажност са от решаващо значение за оцеляването им.
Ако бъдат оставени на суха повърхност извън тялото без течна среда, в която да плуват, сперматозоидите ще изсъхнат и ще умрат в рамките на няколко минути до един час. В идеални лабораторни условия, при които сперматозоидите могат да бъдат инкубирани в контролирана среда - например по време на процеси на асистирана репродукция като ин витро оплождане - тези клетки могат да оцелеят до 72 часа. Тяхната продължителност на живот обаче се увеличава значително с помощта на други технологични постижения. "Ако бъдат замразени по подходящ начин, сперматозоидите могат да оцелеят в продължение на десетилетия", казва Никсън.
Още: Бърз кръвен тест открива мъжко безплодие със 74% точност
Снимка: iStock
Но сперматозоидите могат да живеят по естествен път в тялото, след като напуснат тестисите, за впечатляващо дълъг период от време. "Има един или два доклада за сперматозоиди, които оцеляват в женския тракт до следващия менструален цикъл, т.е. до 28 дни, но те са малко и рядко срещани", казва Кристофър Барат, професор по репродуктивна биология в университета Дънди във Великобритания, пред "Live Science". "Затова повечето хора казват, че сперматозоидите оцеляват до седем дни. Знаем това, защото човек все още има приблизително 5% шанс да забременее, дори ако прави секс цели седем дни преди овулацията", обяснява той. "Така че презумпцията е, че сперматозоидите могат да оцелеят за този период от време", каза Барат.
Как сперматозоидите издържат толкова дълго?
Още: Необичайна еластичност помага на сперматозоидите да заобикалят третия закон на Нютон
Тяхната дълготрайност се дължи на няколко фактора, много от които изследователите все още се опитват да разберат. Семенната плазма, която пренася сперматозоидите в тялото, може да играе роля. "Тази течност съдържа съставки, които подпомагат и подхранват сперматозоидите, включително протеинови молекули и хранителни вещества като цинк. И въпреки че сперматозоидите изгарят много енергия, те могат да преминат към по-ефективен метод за използване и генериране на енергия, когато запасите са малки, което може да им помогне да оцелеят по-дълго" - каза Барат.
Снимка: iStock
Женският репродуктивен орган също играе решаваща роля за оцеляването на сперматозоидите, като ги снабдява с енергия под формата на глюкоза по време на пътуването им към яйцеклетката, отбеляза Барат. "Сперматозоидите разполагат със собствени енергийни ресурси, но те няма да издържат пет или седем дни", каза Барат. "Те трябва да я получават от женския тракт."
Още: Непорочното зачатие при хората - мит или истина: учени казаха възможно ли е
Нещо повече - клетките на трасето изглежда осигуряват важни спирки за сперматозоидите по пътя - например в долната част на фалопиевата тръба или яйцепровода. "Има доказателства, че сперматозоидите забавят движението си и се прибират в тези резервоари, вместо да се втурват към яйцеклетката", казва Барат. Тук те се прикрепват към повърхностни клетки и сякаш намират убежище, докато се освободят за последното си бягство към яйцеклетката.
Фалопиевите тръби помагат на сперматозоидите
Снимка: iStock
Още: Предупреждение: Светът е пред репродуктивна криза - мъжете остават без сперматозоиди
Всъщност, когато учените изследват този феномен при прасета, те откриват, че сперматозоидите се свързват със специални захари, наречени гликани, в клетките на яйцепровода и че сперматозоидите, които правят това, живеят по-дълго от тези, които не го правят. Изследванията върху други видове бозайници също показват, че сперматозоидите, които се свързват с клетките на яйцепровода, се движат, оплождат и живеят по-дълго от тези, които не се свързват с тези клетки.
Възможно е клетките на яйцепровода да доставят съставки и да предизвикват клетъчни промени, които спомагат за поддържането на сперматозоидите и увеличават тяхната устойчивост в репродуктивния тракт. "Има много данни за различни молекули, които биха могли да преминат между сперматозоида и яйцепровода, и всъщност, че сперматозоидите сами сигнализират на яйцепровода", отбеляза Барат. Проучванията на този процес обаче са трудни за провеждане при хора и поради това са ограничени. "Не мисля, че механизмът все още е ясен", каза Барат.
Снимка: iStock
Още: Китайски учени създадоха еко пластмаса от сперматозоиди на сьомга
Ясно е, че по-дълго живеещите сперматозоиди осигуряват репродуктивно предимство при хората. Сперматозоидите, които се задържат в тялото няколко дни, имат по-голям шанс да се припокрият с овулацията - краткия период от време, когато яйчникът освобождава яйцеклетка, която да бъде оплодена. Способността на сперматозоидите да изчакват в яйчниковите резервоари по същество гарантира, че стотици сперматозоиди са подготвени и готови да тръгнат, когато яйцеклетката пристигне. "Има по-голям шанс да забременеете по-близо до овулацията и в деня на овулацията", казва Барат. "Но ако сперматозоидите могат да бъдат там, в очакване, тогава това е предимство. Преживяването за по-дълъг период от време дава тази гъвкавост."
Това предимство не се отнася само за хората. Всъщност сперматозоидите показват забележителни умения за оцеляване при други видове, където те могат да издържат многократно по-дълго от човешките сперматозоиди. "Знаем, че сперматозоидите на някои видове прилепи са в състояние да оцелеят до шест месеца в женския репродуктивен тракт", казва Никсън. "Съществуват и някои изключителни примери за оцеляване на сперматозоиди в продължение на няколко години в женския репродуктивен тракт на влечуги."
Как тези сперматозоиди са се задържали на повърхността на живота е друга интересна загадка за разгадаване. "Учените все още не са разбрали как се постига това продължително оцеляване", казва Никсън.
Още: Най-старите сперматозоиди в света, открити в кехлибар
