بارورسازی و لقاح

معمولاً هر فرد ماده در هر ماه یک تخمک بالغ از یکی از تخمدان‌هایش آزاد می‌کند. تخمک بالغ بین دو مرحله‌ی چرخه‌ی قاعدگی از تخمدان آزاد می‌شود. در صورتی که تخمک توسط اسپرم بارور نشود از طریق لوله‌ي فالوپ به سمت رحم حرکت می‌کند و در آن‌جا به تدریج از بین رفته و همراه خونریزی ماه بعد از بدن خارج می‌شود. درصورتی که زوجین طی روزهای حیاتی تخمک‌گذاری (زمانی که تخمک بالغ در لوله‌های فالوپ است) رابطه‌ی جنسی داشته باشند، یکی از میلیون‌ها اسپرم خارج‌شده حین ارگاسم مرد مسیر واژن، دهانه‌ي رحم و رحم را طی کرده تا به لوله‌ی فالوپ برسد و به تخمک بالغ نفوذ کند. در این لحظه کودک دلبند شما لقاح می‌یابد. زیگوت در مسیر لوله‌ی فالوپ پیش می‌رود تا از آن خارج شود و در نهایت در دیواره‌ي رحم لانه گزیند.

به طور طبیعی طی هر بار انزال حدود 200 تا 500 میلیون اسپرم به درون واژن وارد می‌شود. اسپرم‌ها به کمک حرکت ساختار دم‌مانند خود شنا می‌کنند. بعضی اسپرم‌ها در عرض پنج دقیقه به جایگاه لقاح می‌رسند اما میانگین زمان گذر معمولاً چهار تا شش ساعت است. اسپرم درون دستگاه تناسلی زن تقریباً تا پنج روز زنده می‌ماند. بیشتر اسپرم‌ها در واژن، درون مخاط دهانه‌ی رحم یا بافت اندومتر رحم گم می‌شوند یا وارد لوله‌ی فالوپی می‌شوند که تخمکی در آن نیست. همان طور که اسپرم از درون دستگاه تناسلی زن عبور می‌کند آنزیم‌هایی تولید می‌شوند که کمک به capacitation اسپرم‌ها می‌کند. Capacitation یک تغییر فیزیولوژیک است که پوشش محافظ بخش سر اسپرم را حذف می‌کند و منفذ کوچکی در آکروزوم (بخش کلاه‌مانند روی اسپرم) ایجاد می‌نماید و اجازه‌ی خروج آنزیم‌هایی مانند هیالورونیداز را می‌دهد. این آنزیم‌ها برای نفوذ اسپرم به لایه‌های محافظ تخمک قبل از لقاح ضروری است.

بارورسازی ((Fertilization در بخش وسیعی از لوله‌های رحم به نام آمپولا (Ampulla) که در نزدیکی تخمدان قرار دارد اتفاق می‌افتد. وقتی اسپرم به غشای احاطه‌کننده‌ی تخمک نفوذ کرد، به همراه تخمک درون غشا قرار می‌گیرد و غشا نسبت به بقیه‌ی اسپرم‌ها نفوذناپذیر می‌شود. به این فرآیند واکنش زونا (Zona reaction) می‌گویند. در این مرحله، تقسیم میوز دو در تخمک نیز کامل می‌شود و هسته‌ی تخمک تبدیل به پیش‌هسته‌ی فرد ماده می‌شود. سر اسپرم نیز بزرگ می‌شود تا تبدیل به پیش‌هسته‌ي نر شود و دم آن تحلیل می‌رود. هسته‌ها به هم جوش می‌خورند و کروموزوم‌ها ترکیب شده و عدد دیپلوئیدی (46 کروموزوم) دوباره حاصل می‌شود. در نهایت لقاح (Conception)، یعنی تشکیل سلول تخم یا زیگوت که اولین سلول تشکیل‌دهنده‌ی کودک شما می‌باشد، صورت می‌گیرد.

فرآیند لقاح

نزدیک شدن اسپرم به تخمک

در طول مقاربت جنسی، حدود 3.5 میلی­لیتر از مایع منی طی فرآیند انزال در داخل واژن منتشر می‌شود. هر میلی‌لیتر از مایع منی به طور تقریبی 15 تا بیش از 200 میلیون اسپرم دارد. این تعداد بالای اسپرم در هر انزال تضمین‌کننده‌ی رسیدن تعداد اندکی اسپرم به تخمک از میان کل اسپرم‌های منتشرشده در واژن می‌باشد. علت این امر از بین رفتن اسپرم‌ها در مسیر واژن تا رحم، به دلیل pH اسیدی دستگاه تناسلی زن (که موجب مرگ 50 درصد اسپرم‌ها می‌شود) و احاطه شدن توسط فاگوسیت‌های اپی‌تلیوم واژن می‌باشد. به طوری که تنها در حدود 100 اسپرم توانایی رسیدن به لوله‌های فالوپ را دارند.

دم اسپرم با حرکات شلاقی موجب حرکت آن با سرعتی حدود یک تا چهار میلی‌متر در دقیقه در مایع منی می‌شود. ضمن حرکت خود اسپرم، حرکات لوله‌های فالوپ و عمل  aspiratoryرحم نیز در رسیدن اسپرم به تخمک کمک می‌کند.

پدیده‌ی capacitation، بلوغ فیزیولوژیکی اسپرم‌ها در داخل دستگاه تناسلی زن می‌باشد که در حضور یک مایع چسبناک مترشحه از سلول‌های ترشحی پوشش اپی‌تلیالِ مخاط لوله‌های فالوپ رخ می‌دهد. این فرآیند پنج الی شش ساعت طول می‌کشد و مراحل زیر را شامل می‌شود:

• از دست دادن عوامل decapacitation
• هجوم یون کلسیم به سمت اسپرم
• تغییر حرکات تاژک اسپرم از حالت موجی به حالت شلاقی

طول عمر اسپرم در دستگاه تناسلی زن در حدود 48 ساعت الی 72 ساعت می‌باشد. طول عمر تخمک نیز حدوداً 24 ساعت می‌باشد. تخمک فاقد تحرک است. از طرفی ذخیره‌ی انرژی اسپرم برای حرکت بسیار پایین است. لذا اسپرم می‌بایست با بیشترین سرعت ممکن و در کوتاه ترین زمان خود را به تخمک برساند.

فرآیند لقاح یک فرآیند بسیار اختصاصی بوده و فقط درصورتی رخ می‌دهد که اسپرم و تخمک از یک گونه‌ی مشترک باشند. در انسان، تخمک یک ماده‌ی شیمیایی به نام فرتیلیزین (fertilizin) ترشح کرده و به‌واسطه‌ی آن در سطح خود جایگاه‌های اسپرم‌دوست (spermophilic site) ایجاد می‌کند. اسپرم مکمل این جایگاه بوده (حالت قفل و کلید دارند) و با هم اتصال برقرار می‌کنند. به این واکنش fertilizin-antifertilizin گفته می‌شود.

2.نفوذ اسپرم:

ترشحات کیسه‌ی منی، غده‌ی پروستات و غدد کوپر (غدد پیازی‌ـ‌میزراهی) قسمت عمده‌ی مایع منی را تشکیل می‌دهند. این ترشحات در آماده‌سازی اسپرم برای لقاح با تخمک و خنثی کردن محیط اسیدی واژن نقش دارند. به طور معمول اسپرم با قطب جانوری تخمک (سمتی از تخمک که به هسته نزدیک‌تر است) تماس پیدا می‌کند. سمت دیگر تخمک، قطب رویشی نامیده می‌شود.

نفوذ اسپرم به درون تخمک توسط آکروزوم صورت می‌گیرد. در این رویداد که واکنش آکروزوم نامیده می‌شود آنزیم‌هایی مانند هیالورونیداز و آکروزین آزاد می‌شود که پوشش سطح تخمک را نفوذپذیر کرده و راه را برای ورود اسپرم به داخل تخمک باز می‌کنند. البته فقط سر اسپرم که حاوی ماده‌ي ژنتیکی آن است وارد لایه‌ي زوناپلوسیدا شده و به طرف هسته حرکت می‌کند. هم‌زمان با ورود اسپرم، لایه‌ي زوناپلوسیدا موجب نفوذناپذیری تخمک می‌شود. این فرایند امکان ورود تنها یک اسپرم به درون تخمک را فراهم می‌کند. ورود بیش از یک اسپرم به درون تخمک بارورشده، موجب پلی‌اسپرمی و درنهایت عدم وقوع بارداری می‌شود.

3.واکنش‌های قشری:

پس از ورود اسپرم به داخل تخمک، در سطح قشری تخمک گرانول یا دانه‌های قشری ظاهر می‌شود و غشای ویتلین از سطح قشری تخمک جابه‌جا می‌شود. این اتفاق باعث ایجاد فضای پری‌ویتلین  (perivitelline space)داخل غشای ویتلین می‌شود. دانه‌های قشری با اگزوسیتوز به فضای پری‌ویتلین می‌روند و برخی از آن‌ها به سطح داخلی غشای ویتلین که ضخیم‌تر شده است و نسبت به ورود اسپرم‌های دیگر نفوذناپذیر شده است متصل می‌مانند.

از طرف دیگر، ورود اسپرم به تخمک موجب دپلاریزاسیون، افزایش نفوذپذیری غشای پلاسمایی، افزایش میزان ساخت پروتئین‌ها و افزایش مصرف اکسیژن  می‌شود.

4.ادغام هسته‌ی گامت‌ها:

بلافاصله بعد از ورود اسپرم، اُاوسیت ثانویه تقسیم میوز دو خود را به پایان می‌رساند و تخمک و جسم قطبی ثانویه را تولید می‌کند. در این حین اسپرم به طرف جلو حرکت کرده و در نزدیکی هسته‌ی تخمک قرار می‌گیرد و هر دو غشای هسته‌ي خود را از دست می‌دهند و در نهایت کروموزوم‌های مادری و پدری با هم مخلوط می‌شوند (فرآیند amphimixis). تخمک لقاح‌یافته، زیگوت یا سلول تخم نامیده می‌شود.

​