K oplodnění dochází, když jedna spermie pronikne do zralého vajíčka. Fúze mužského a ženského genetického materiálu dává vzniknout vývoji embrya, stejně jako placenty a pupeční šňůry – orgánů, které vyživují a chrání nenarozené dítě po celou dobu těhotenství.
Co je vejce
Vejce (oocyty) jsou ženské reprodukční buňky, které obsahují chromozomy. Jedná se o speciální struktury, které lze nazvat „archiv dat“: nesou dědičnou informaci ženského těla, která je nezbytná pro formování budoucího dítěte v případě úspěšné fúze ženské reprodukční buňky s mužskou. .
Každé zdravé vajíčko obsahuje pohlavní chromozom typu X. To znamená, že je zodpovědné za „přiřazení“ embryu pouze ženského pohlaví.
Zásoba vajíček je kladena do vaječníků ženského dítěte ve fázi tvorby jeho reprodukčního systému v děloze. Při narození může počet oocytů u dívky dosáhnout 1–2 milionů, ale s věkem se jejich počet snižuje. Do puberty a začátku první menstruace zbývá přibližně 300–400 tis. Počáteční kvalita všech oocytů je různá, takže ne všechny budou schopny dozrát. Navíc s věkem se jejich celkový stav zhoršuje. V důsledku toho mohou být poškozena i zralá vajíčka u žen ve věku blíže 40–45 let. To může vést k nemožnosti oplodnění nebo k vývojovým vadám plodu (v některých případech způsobují, že embryo je neživotaschopné).
Jak vajíčko zraje?
Vajíčka ve vaječnících jsou v „konzervované“ formě – nejsou připravena k oplodnění v každém okamžiku, potřebují čas na dozrání. Když dívka vstoupí do puberty, speciální část mozku – hypofýza – začne aktivně produkovat hormony, které regulují fungování reprodukčního systému: luteinizační hormon (LH) a hormon stimulující folikuly (FSH). Vaječníky reagují na hladiny těchto hormonů v krvi a postupně začínají pracovat: začíná první fáze menstruačního cyklu – folikulární. Pod vlivem FSH se produkují ženské pohlavní hormony (estrogeny) a vajíčka začínají dozrávat ve speciálních strukturních jednotkách vaječníků (folikuly). V každém vaječníku je několik kusů najednou. Ne všechna vznikající vajíčka však budou moci dát nový život, ale pouze jedno – to, které bude mít čas dozrát rychleji než ostatní. Folikul, ve kterém se nachází, se na konci fáze (v průměru trvá 13–14 dní) stává největším – dominantním. Jakmile vajíčko dozraje, dominantní folikul praskne a uvolní ho do vejcovodu – speciální „chodby“ vedoucí do děložní dutiny. Vajíčko samo se po něm ale pohybovat nemůže – pomáhá mu v tom sliznice vejcovodu. Je lemováno velkým množstvím řasinek, které se neustále pohybují a pomalu kutálejí vajíčko požadovaným směrem. Období, kdy vajíčko opouští vaječník a pohybuje se vejcovodem, se nazývá ovulace. Toto je nejpříznivější doba pro hnojení, trvá od 12 do 24 hodin. Je doprovázena hormonálním nárůstem, po kterém začíná druhá fáze menstruačního cyklu – luteální.
Změny hormonálních hladin během menstruačního cyklu
Od okamžiku ovulace se koncentrace luteinizačního hormonu zvyšuje. Podporuje uvolňování vajíčka. Jakmile vstoupí do vejcovodu, vytvoří se dočasná žláza na místě dominantního folikulu – corpus luteum. Produkuje další hormon nezbytný pro úspěšné početí – progesteron. Pod vlivem progesteronu se sliznice dělohy (endometrium) zahušťuje a připravuje na přijetí potenciálního embrya. Ale pokud nedojde k fúzi ženské reprodukční buňky se samčí (spermií), žluté tělísko se rozpustí. V důsledku toho se hladina progesteronu snižuje a děloha začíná odmítat přebytečné endometrium – začíná menstruační tok a s ním nová folikulární fáze. Normálně má sexuálně zralá zdravá dívka nebo žena pravidelné, nepřetržité menstruační cykly, z nichž každý trvá v průměru 28 dní. To znamená, že přibližně jednou za měsíc během ovulace má příležitost otěhotnět. Z přirozených důvodů může být menstruační cyklus přerušen pouze ve třech případech: těhotenství, poporodní období a menopauza – období „vypnutí“ reprodukční funkce v důsledku stárnutí těla. V průměru začíná menopauza ve věku 49–51 let.
Jak dlouho žije vajíčko po ovulaci?
Po opuštění vaječníku zůstává vajíčko v průměru vhodné k oplodnění od 12 do 24 hodin. Pokud se během tohoto období mužské reprodukční buňky nemohly dostat do vejcovodu a spojit se s vajíčkem, dostane se do děložní dutiny a je zničeno a jeho zbytky jsou vylučovány z těla spolu s menstruačním tokem.
Co je spermie
Mužské reprodukční buňky se nazývají spermie. Na rozdíl od ženských se ve varlatech tvoří až po nástupu puberty. Protože normálně mužské hormonální hladiny jsou konstantní, neexistují žádné fáze tvorby spermií – tento proces probíhá nepřetržitě. Z přirozených důvodů končí až po stárnutí organismu a kritickém poklesu hladiny mužského pohlavního hormonu testosteronu. Varlata zdravého dospělého muže mohou produkovat miliony spermií každý den. Ne všechny jsou však potenciálně schopné splynutí s vajíčkem: normálně některé spermie nejsou dostatečně pohyblivé nebo mají strukturální defekty, které brání oplodnění. Pokud je procento zdravých a aktivních spermií kriticky nízké, například v důsledku onemocnění reprodukčního systému, může mít muž problémy s plodností – schopností otěhotnět. Stejně jako vajíčka nesou spermie sadu chromozomů. Na rozdíl od ženských gamet však samci mohou nést dvě varianty pohlavních chromozomů: X nebo Y.
Spermie nesou polovinu genetické informace nezbytné k vytvoření embrya. Spermie, která oplodní vajíčko, určuje pohlaví nenarozeného dítěte.
Pohlaví nenarozeného dítěte tedy závisí na konkrétní spermii a na tom, který pohlavní chromozom má. Pokud do vajíčka vnese chromozom X, z embrya se stane žena (XX) a narodí se dívka. A pokud má spermie chromozom Y, dítě bude chlapec se sadou chromozomů XY.
Pohlaví nenarozeného dítěte závisí na tom, která spermie vajíčko oplodní. Pokud bude nositelem chromozomu X, bude tu dívka, a pokud bude nositelem chromozomu Y, bude to chlapec.
Jak dochází k oplodnění?
Když dojde k ovulaci, ženské tělo se začne připravovat na možnost těhotenství. Sliznice dělohy se zahušťuje a děložní hrdlo – nejnižší část dělohy, která ústí do pochvy – se mírně otevírá, což napomáhá vstupu spermií. U mnoha žen se navíc během ovulace zvyšuje libido – sexuální touha – a zesilují se příjemné pocity ze sexu. Pokud spermie vstoupí do pochvy během nechráněného pohlavního styku, začnou skutečný závod. A hlavní cenou v něm je možnost přežít, oplodnit vajíčko a proměnit se v embryo. Tisíce spermií umírají ještě předtím, než se vůbec dostanou do děložního čípku – faktem je, že v pochvě je kyselé prostředí nepřátelské mužským reprodukčním buňkám. Pouze ty spermie, které dosáhnou děložního čípku, překonají ho a vstoupí do děložní dutiny, budou moci pokračovat v boji. Tato doba trvá až půl hodiny, v průměru 15–20 minut. V děloze spermie procházejí speciálním procesem – kapacitací, která jim umožňuje zbavit se semenné tekutiny a vyvolává řadu biochemických změn. Jinými slovy, spermie jsou „aktivovány“ a připraveny k oplodnění – v tomto stavu mohou žít v ženském reprodukčním systému až 3-5 dní. Další cesta mužských reprodukčních buněk leží směrem k vejcovodům – pohybují se po nich při hledání vajíčka. Pokud má žena ovulaci a ve vejcovodu je čerstvé vajíčko, spermie se s ním setkávají přibližně uprostřed – v ampulárním úseku. Obklopí ji a spustí akrozomová reakce. Během této reakce spermie položí hlavu na vajíčko a vylučuje speciální enzymy. Rozpouštějí vnější obal a umožňují mu dostat se dovnitř. Spermie, které se s tímto úkolem vyrovnají rychleji než ostatní, přenesou svůj genetický materiál na nenarozené dítě.
Spermie proniká do vajíčka pomocí speciálních enzymů, které rozpouštějí jeho membránu
Po splynutí jedné spermie s vajíčkem se spustí ochranná reakce. Ženská reprodukční buňka se změní na zygota, „blokuje“ vnější membránu a enzymy jiných spermií ji přestanou ovlivňovat. To je nezbytné, aby se zabránilo polyspermii – vstupu dvou nebo více spermií do vajíčka. Pokud mechanismus nefunguje a do vajíčka se dostane několik spermií, výsledná zárodečná buňka se stane neživotaschopnou. Po úspěšném oplodnění se buňky uvnitř zygoty začnou aktivně dělit a postupně tvoří embryo. Samotná zygota normálně sestupuje do děložní dutiny a poté proniká jejími stěnami a začíná růst. Tak dochází k implantaci a žena začíná rozvíjet těhotenství.
Po úspěšném oplodnění vajíčka vzniká zygota. Buňky uvnitř se neustále dělí a nakonec vznikne embryo.
Kdy nastává těhotenství po oplodnění?
Od oplodnění do implantace uplyne v průměru 6–10 dní. Během této doby dochází uvnitř zygoty k aktivnímu buněčnému dělení, ze kterého se v budoucnu vytvoří placenta, pupeční šňůra a samotný plod.
zdroje
- Pokyny WHO pro vyšetření a zpracování lidského ejakulátu. 5. vyd. M., 2012.
- Alberts B., Johnson A., Lewis J. a kol. Molekulární biologie buňky. 4. vydání. New York, 2002.
- Oliver R., Hajira H. Embryologie, oplodnění // StatPearls. 2023.
- Che D., Wang Y., Bai W. a kol. Dynamické a modulární genové regulační sítě řídí vývoj gametogeneze // Brief Bioinform. 2017. Sv. 18(4). S. 712–721. doi:10.1093/bib/bbw056
Často kladené dotazy
Co je to zygota?
Zygota je zárodečná buňka, výsledek fúze spermie a vajíčka. Jak se zygota vyvíjí, dochází k aktivnímu dělení menších buněk, ze kterých se nakonec vytvoří placenta a embryo.
Co je to hnojení?
Oplodnění je proces splynutí ženské reprodukční buňky (vajíčka) se samčí reprodukční buňkou (spermií). V důsledku oplození vzniká zygota – zárodečná buňka, která se při svém vývoji přeměňuje v embryo a jeho vyživovací orgán (placentu).
Vajíčko je ženská reprodukční buňka, která nese 23 chromozomů. Každý chromozom obsahuje ženský genetický materiál – polovinu jedinečných „pokynů“ nebo „šablony“, podle kterých by se mělo budoucí dítě formovat.
Druhá polovina genetického materiálu je obsažena v mužské reprodukční buňce – spermii.
Jak dlouho žijí spermie ve vzduchu?
Jejich přesná životnost závisí na mnoha podmínkách: vlhkosti, teplotě, množství semenné tekutiny a dalších faktorech. Na otevřeném vzduchu mohou spermie zůstat životaschopné v průměru od několika minut do několika hodin.
Kolik dní trvá otěhotnění po početí?
Po úspěšném oplodnění se zárodečná buňka musí dostat do děložní dutiny a implantovat se do její stěny – v tomto případě se začíná rozvíjet těhotenství. V průměru toto období trvá 6–10 dní.
Jak dlouho trvá, než se spermie dostanou k vajíčku?
Pokud se zralé vajíčko nachází ve vejcovodu, spermie se k němu dostane během několika hodin. Tento parametr závisí na mnoha faktorech: průchodnosti ženského reprodukčního traktu, jeho pH, ale i kvalitě spermií a aktivitě mužských zárodečných buněk.
Hnojení je proces úspěšného splynutí samčích a samičích reprodukčních buněk, který vede ke vzniku zygoty. To je zárodečná buňka, ze které se tvoří embryo.
U žen je pravděpodobnost oplodnění nejvyšší uprostřed menstruačního cyklu, kdy dozrává reprodukční buňka a vstupuje do vejcovodů. Tento proces se nazývá ovulace. U mužů se zdravým reprodukčním systémem se gamety produkují nepřetržitě.
K hnojení dochází za mnoha podmínek. Za prvé, do genitálního traktu ženy musí vstoupit dostatečné množství aktivních spermií schopných oplodnit vajíčko. Za druhé, musí proniknout do dělohy v období ovulace – uvolnění zralého vajíčka z vaječníku. Kromě toho musí být reprodukční systém ženy zdravý: pouze za této podmínky může být oplodněné vajíčko hladce implantováno do stěny dělohy.
