Ženské oplodnenie: Cesta k novému životu

Oplodnenie je základným procesom ľudskej reprodukcie, ktorý predstavuje spojenie vajíčka a spermie. Tento proces sa primárne odohráva v ampulárnej časti vajíčkovodu, čo je rozšírený koniec vajíčkovodu, ktorý obklopuje vaječník. Výsledkom tohto spojenia je vznik oplodneného vajíčka, známeho ako zygota, ktoré spúšťa vývoj embrya.

Proces oplodnenia zahŕňa spojenie spermie s vajíčkom, ktoré je tiež známe ako ovum. Najbežnejšia sekvencia začína ejakuláciou počas pohlavného styku, nasleduje ovulácia a končí oplodnením. Existujú však rôzne výnimky z tejto sekvencie, vrátane umelého oplodnenia, oplodnenia in vitro, vonkajšej ejakulácie bez pohlavného styku alebo pohlavného styku krátko po ovulácii.

Cesta spermie k vajíčku

Spermie začínajú svoju cestu smerom k vajíčku vo vagíne. Vagína je svalovo-blanovitý kanál, ktorý je vysoko roztiahnuteľný a elastický. Počas plodného obdobia sa vaginálne pH mení v dôsledku sekrécie zásaditej hlienovej tekutiny, ktorá pomáha spermiám prežiť. Po pohlavnom styku sa spermie zhromažďujú vo vaječnom vačku a potom stúpajú cez krčok maternice. Hneď po vstupe do vagíny spermie nie sú schopné oplodniť vajíčko. Aby získali túto schopnosť, musia podstúpiť proces kapacitácie v ženskom reprodukčnom trakte, ktorý trvá približne sedem hodín.

Krčok maternice je úzky kanál, dlhý 2-2,5 cm, s vonkajším otvorom vedúcim do vagíny a vnútorným otvorom spájajúcim sa s dutinou maternice. V cervikálnych kryptách produkujú cylindrické bunky rôzne typy hlienu. Zvyšujúca sa koncentrácia estradiolu spúšťa produkciu estrogénneho hlienu, ktorý uľahčuje vstup spermií do reprodukčného systému, zatiaľ čo zvýšenie sekrécie progesterónu zahusťuje cervikálny hlien a bráni spermiám vstúpiť do maternice. Počas periovulačnej fázy sa cervikálny kanál otvára, čím sa uľahčuje prenikanie spermií. Okrem toho glukóza prítomná v cervikálnom hliene poskytuje ideálnu živinu pre spermie, čím podporuje ich záverečnú fázu dozrievania. Prítomnosť hlienu tiež pomáha vyberať zdravé spermie a blokovať defektné alebo abnormálne.

Ovulácia a stretnutie s vajíčkom

Ovulácia je vrcholným okamihom každého menštruačného cyklu. Predchádza jej (približne 36 až 42 hodín) ostrý nárast luteinizačného hormónu (LH), ktorý je nevyhnutný pre ovuláciu. Vrchol sekrécie LH nastáva asi 17 hodín pred ovuláciou, zatiaľ čo vrchol sekrécie estrogénu nastáva asi 24 hodín pred ovuláciou. Zrelý folikul, pripravený na prasknutie, meria približne 2,0 až 2,5 cm v priemere. Vajíčko uvoľnené z Graafovho folikulu je zachytené fimbriami vajíčkovodu a vedené do jeho vnútornej časti.

Vajíčkovody sú dlhé 14-20 cm a spájajú vaječníky s maternicou. Prvá časť vajíčkovodu je nálevka, po ktorej nasleduje ampulárna oblasť - najširšia časť, kde sa spermie stretávajú s vajíčkom. Vo vajíčkovode môžu spermie zostať životaschopné niekoľko dní, kým čakajú na konečné dozretie vajíčka.

Proces oplodnenia

Pri stretnutí s vajíčkom akrozóm spermie produkuje enzýmy, ktoré jej umožňujú preniknúť cez vonkajšiu vrstvu vajíčka nazývanú zona pellucida. Niektoré spermie spotrebujú svoj akrozóm predčasne na povrchu vajíčka, čím uľahčujú prenikanie iných spermií. Štúdie ukázali, že vajíčko nie je počas tohto procesu pasívne. Po vstupe spermie do cytoplazmy vajíčka sa chvostík a vonkajší obal spermie rozpadnú. Spojenie membrán spermie a vajíčka spôsobuje kortikálnu reakciu. Kortikálne granule vo vnútri vajíčka sa spoja s plazmatickou membránou bunky, čo spôsobuje, že enzýmy z týchto granúl sa exocytózou uvoľnia do zona pellucida. To zase spôsobuje, že glykoproteíny v zona pellucida sa vzájomne skrížia - t.j. enzýmy spôsobia hydrolýzu ZP2 na ZP2f - čím sa celá matrix stáva tvrdou a nepriepustnou pre spermie. Vajíčko dokončí svoje druhé meiotické delenie. Chvostík a mitochondrie spermie degenerujú s tvorbou mužského pronuklea. To je dôvod, prečo sú všetky mitochondrie u ľudí materského pôvodu.

Keď spermia vstúpi do perivitellinálneho priestoru, proteín špecifický pre spermie Izumo na hlave sa viaže na receptory Juno na membráne vajíčka. Po naviazaní nastanú dva bloky proti polyspermii. Približne po 40 minútach sa zvyšné receptory Juno na vajíčku stratia z membrány, čím sa stane neprispôsobivou pre ďalšie spermie.

Zvyčajne sa 23 chromozómov zo spermie a 23 chromozómov z vajíčka spoja (približne polovica spermií nesie chromozóm X a druhá polovica chromozóm Y). Ich membrány sa rozpustia, čím nezostanú žiadne bariéry medzi mužskými a ženskými chromozómami. Počas tohto rozpúšťania sa medzi nimi vytvorí mitotické vretienko. Vretienko zachytáva chromozómy predtým, ako sa rozptýlia v cytoplazme vajíčka. Následným absolvovaním mitózy (ktorá zahŕňa ťahanie chromatíd k centriolám v anafáze) bunka zhromažďuje genetický materiál od muža a ženy dohromady. Každá z dvoch dcérskych buniek, ktoré vzniknú touto mitózou, má jednu repliku každej chromatídy, ktorá bola replikovaná v predchádzajúcej fáze.

Časová os počatia

Gestacijský vek sa naopak počíta od začiatku poslednej menštruácie (LMP). Oplodnenie sa zvyčajne odohráva do jedného dňa od ovulácie, ktorá zase nastáva v priemere 14,6 dňa po začiatku predchádzajúcej menštruácie (LMP). Vek oplodnenia sa niekedy používa aj po pôrode na odhad rôznych rizikových faktorov.

Faktory ovplyvňujúce plodnosť

Rôzne poruchy môžu vzniknúť z defektov v procese oplodnenia. Či už ide o proces kontaktu medzi spermiou a vajíčkom, alebo o zdravotný stav biologického rodiča, ktorý nesie zygota. Syndróm polycystických ovárií je stav, pri ktorom žena neprodukuje dostatok folikuly stimulujúceho hormónu a nadmerne produkuje androgény. Rakovina nakoniec ovplyvňuje plodnosť a môže viesť k vrodeným chybám alebo potratom. Endokrinné poruchy ovplyvňujú ľudskú plodnosť znížením schopnosti tela produkovať hladinu hormónov potrebných na úspešné udržanie zygoty. Endometrióza je stav, ktorý postihuje ženy a pri ktorom tkanivo normálne produkované v maternici pokračuje v raste mimo maternice. Teratogenéza je stav, pri ktorom žena tehotná s vyvíjajúcim sa potomkom má defekty tvoriace sa u embrya alebo plodu, ktorý nesie. To môže fyziologicky, fyzicky inhibovať rast potomstva a spôsobiť degeneráciu celkovej pohody potomstva neskôr v živote.

Vajcia sú ženské gaméty. Vajíčka majú adaptácie na zvýšenie šancí na oplodnenie a úspešný vývoj embrya. Cytoplazma vajíčka obsahuje živiny pre rast raného embrya. Haploidné jadro obsahuje genetický materiál na oplodnenie. Nasledujú zmeny po oplodnení jedinou spermiou, aby sa zabránilo vstupu ďalších spermií.

Štúdium ženskej plodnosti

Reprodukčný systém žien je regulovaný hormónmi. Správne uvoľňovanie hormónov zabezpečuje dozrievanie vaječníkov a ovuláciu v danom momente, ako aj rast maternice, aby mohla komunikovať s embryom a došlo k implantácii. Preto sa spôsob, akým meriame fungovanie reprodukčného systému a plodnosť žien, uskutočňuje prostredníctvom štúdie jej hormónov. Okrem toho je nevyhnutné analyzovať stav vajíčkovodov a maternice.

Hlavné testy na štúdium ženskej plodnosti sú:

• Hormonálna analýza: Okolo tretieho dňa cyklu, pričom deň 1 je deň začiatku menštruácie, sa vykonáva odber krvi na meranie hormónov FSH, LH, estradiolu a prolaktínu. Analyzujú sa aj ďalšie hormóny súvisiace s plodnosťou, ako je progesterón, v 21. deň cyklu, alebo anti-Müllerov hormón.
• Priechodnosť vajíčkovodov: Na potvrdenie, že vajíčkovody sú voľné a umožňujú oplodnenie vo vnútri, sa vykonáva test známy ako hysterosalpingografia.
• Vaginálny ultrazvuk: Ďalším nevyhnutným testom na štúdium toho, či môže žena dosiahnuť prirodzené tehotenstvo, je vykonanie vaginálneho ultrazvuku, pri ktorom môžeme analyzovať stav vaječníkov a ovariálnu rezervu, ako aj študovať maternicu a možné výskyty polypov, myómov alebo cýst, ktoré by mohli prekážať.

Všetky tieto testy musí analyzovať špecialista, aby sa na základe výsledkov určil stav plodnosti ženy. Musíme mať na pamäti, že aj dnes existujú rôzne aspekty plodnosti, ktoré reprodukčná medicína nepozná.

Ovarium meria približne 2,5 až 5 cm na dĺžku a 1,5 až 3 cm na šírku. Ich funkcia je nevyhnutná pre ľudskú plodnosť, konkrétne uvoľnenie zrelého zárodočného bunky. Primárne folikuly sa nachádzajú najbližšie k povrchu vaječníka. Nad nimi sú rastúce folikuly, ktoré sú citlivejšie na folikuly stimulujúci hormón (FSH) a vylučujú estradiol a androgény. Procesom prirodzeného výberu medzi rastúcimi folikulmi sa vyberie jeden folikul (vo výnimočných prípadoch viac ako jeden), ktorý dozreje do Graafovho folikulu a počas ovulácie uvoľní vajíčko.

tags: #oplodnenie #zeny #po #anglicky