Механизм зачатия и профилактика его сбоев
Смысл регулярно повторяющегося женского цикла состоит в том, чтобы подготовить к оплодотворению зрелую яйцеклетку и одновременно подготовить внутреннюю слизистую оболочку матки к имплантации эмбриона. Таким образом проводится регулярная синхронная подготовка к зачатию и к беременности.
Впрочем, на самом деле для успешного зачатия и начала беременности требуется гораздо более сложная, многофакторная синхронизация самых разных процессов в организме (не только в женском, но и в мужском). С учетом всей этой многофакторности может показаться, что зачатие – явление исключительно маловероятное. На самом деле, конечно, вероятность высокая (иначе не было бы продолжения рода). Но при условии, что «все работает как часы». Те или иные сбои в механизме зачатия приводят как к ситуационным неудачам («на этот раз не получилось»), так и к продолжительному бесплодию.
Что такое зачатие?
В физиологическом смысле это слияние сперматозоида с яйцеклеткой. Из данного слияния происходит зигота: диплоидная (удвоенная) клетка с полным парным набором хромосом, способная к последующему эмбриональному делению. По определению, зигота способна породить любой тип клетки. То есть у зиготы особое, «универсальное» строение, возникшее на основе сложных клеточных и молекулярных процессов. Момент зачатия является ключевым, но далеко не единственным фактором, обусловливающим успешное формирование зиготы.
Подготовка яйцеклетки
Ооциты, или женские яйцеклетки, проходят длительный период подготовки и созревания. Собственно, само созревание может показаться «мгновенным скачком» активизировавшегося ооцита к высвобождению из фолликула (овуляция). Данный «скачок» происходит в середине каждого менструального цикла, а «мгновенным» он воспринимается в сравнении с многолетними фазами деления и роста ооцитов, начавшимися еще тогда, когда сама женщина была эмбрионом.
По мере роста и готовности к созреванию структура ооцита становится сложней. Усложняется и процесс клеточного, молекулярного обмена, в котором он участвует. Так, к моменту созревания и готовности к овуляции лишь процессы взаимодействия с молекулами рибонуклеиновой кислоты умножаются в триста раз. Усложняются и процессы взаимодействия с протеинами, прочими белками и гормонами.
Результатами данных процессов является, как говорят специалисты, «компетентность» яйцеклетки, то есть залог ее будущего успешного преобразования в эмбрион. Впрочем, не только момент оплодотворения обусловлен «компетентностью» яйцеклетки, но и нормальное протекание беременности, успешные роды, здоровье ребенка.
Наоборот, недостаток «компетентности» порождает проблемы и с зачатием, и с развитием плода.
Типичные следствия недостаточной «компетентности» яйцеклетки:
- полиспермия (внедрение нескольких сперматозоидов в одну яйцеклетку, что сразу же нарушает возможность нормального развития эмбриона)
- внезапная остановка развития эмбриона на раннем этапе беременности
- риск выкидыша
Сегодня большое значение придается развитию молекулярной диагностики яйцеклеток для оценки их «компетентности» и для клинических прогнозов фертилизации (оплодотворения), протекания беременности, родов.
Отбор и капацитация сперматозоидов в женском генитальном тракте
Мало кому известно, что сперматозоиды свою окончательную способность к оплодотворению яйцеклетки получают лишь в шейке матки. В этой зоне сперма вступает в процесс биохимической перестройки, прежде всего – под влиянием особого секрета (слизи), покрывающего шейку матки. В течение 12 часов из спермы удаляются протеины, способные затормозить «работу» сперматозоидов, с которых в это время «смывается» глюкопротеиновая оболочка. Активизируются белковые субстанции в головках сперматозоидов.
Такая подготовка сперматозоидов называется капацитацией (Kapazitation). Она позволяет наиболее быстрым и жизнеспособным преодолевать естественные препятствия на пути к яйцеклетке, а самому «удачливому», прошедшему все стадии отбора, позволяет проникнуть внутрь яйцеклетки.
Существует, однако, и неблагоприятная клиника для капацитации, для результативного прохождения отбора. Так, патологические нарушения кальциевого ионного обмена в сперме видоизменяют оболочку сперматозоидов, из-за чего они неспособны проникнуть сквозь слизистый секрет шейки матки.
Капацитация сперматозоидов происходит под сильным влиянием эстрагенов. Важно, чтобы способность проникнуть сквозь оболочку яйцеклетки сложилась в нужный момент, а не раньше. Слишком раннюю активизацию головок сперматозоидов могут вызывать так называемые фитоэстрагены, содержащиеся в некоторых продуктах питания. Это также мешает зачатию.
Акросомная реакция и роль «блестящей оболочки»
Термин «блестящая оболочка» (по-немецки «стеклянная оболочка», Glashaut) употребляется редко. Чаще звучит латинское название (принятое и в России, и в Германии): Zona pellucida. Это глюкопротеиновая оболочка вокруг мембраны яйцеклетки.
В обычном смысле Zona pellucida является препятствием для любого проникновения в яйцеклетку. Но оплодотворяющий сперматозоид должен попасть в нее. Этому способствует особый белковый состав в головке сперматозоида, сформировавшийся при капацитации.
При соприкосновении головки с оболочкой происходит акросомная реакция: частичное разрушение оболочки, дающее возможность сперматозоиду проникнуть внутрь. Важно, чтобы оболочка сразу восстановилась, воспрепятствовав следующим проникновениям. Специфические белки в ее составе претерпевают дальнейшие изменения, возобновляя целостность защиты.
Гормональные или энзимные нарушения могут замедлить процесс восстановления защитной оболочки, что также ведет к полиспермии и делает невозможным образование зиготы.