Fertilizarea este procesul prin care un ovul și un spermatozoid se unesc pentru a forma un zigot, începând seria evenimentelor care pot duce la sarcină. La mamifere, inclusiv la oameni, ouăle sunt eliberate din ovarul feminin, iar spermatozoizii din penisul masculin. Fertilizarea are loc de obicei prin actul sexual, dar progresele științifice au deschis calea tehnicilor in vitro, care sunt efectuate într-un laborator.
Mamifere versus specii non-mamifere
Multe specii de animale experimentează fertilizarea într-un mod similar, dar evenimentele care au condus la eveniment pot diferi semnificativ. La mamifere, este precedat de actul sexual, dar la alte specii nu este întotdeauna cazul. Unele specii non-mamifere, cum ar fi păsările și unele reptile, se angajează într-o formă de act sexual. Masculii acestor specii nu au penis, ci au o deschidere numită cloaca, care este presată pe cloaca femelei pentru a permite transferul spermei. Ouăle sunt fertilizate în interiorul femelei, astfel încât învelișul protector se poate forma în jurul fiecărui zigot înainte de a fi depus.
Alte specii de reptile, inclusiv amfibienii, au moduri diferite de a se asigura că ovulul și sperma intră în contact unul cu celălalt. La broaște, de exemplu, masculul montează de obicei femela și eliberează spermatozoizi pe ouă pe măsură ce sunt depuse. Multe specii de pești se reproduc în mod similar. Pentru alții, procesul poate avea loc fără nici un contact fizic, cu masculii înotând pe lângă și fecundând ouăle depuse anterior de o femelă.
ovulaţia
La mamifere, procesul prin care un ovar eliberează un ovul se numește ovulație. Acest eveniment are loc la aproximativ 14 zile de la începutul perioadei menstruale a unei femei, care este considerată și prima zi a ciclului menstrual. Prin urmare, ovulația are loc aproximativ la mijlocul ciclului. După ce un ou a fost eliberat, acesta trece prin trompele uterine, unde rămâne aproximativ o zi. Dacă fertilizarea nu are loc în acest timp, oul se descompune.
Producția de spermă
Celulele spermatice sunt produse în număr mare în testiculele masculine și aproximativ 300 de milioane sunt expulzate în vagin în timpul ejaculării. Dintre acestea, aproximativ 200 ajung la ovul și, de obicei, doar unul îl va fertiliza. Acest lucru asigură că zigotul rezultat are combinația corectă de material genetic. Dacă doi spermatozoizi fecundează un singur ovul, zigotul nu se împarte corect și nu se dezvoltă în continuare.
Evenimente în Fertilizare
Odată ce pătrund în colul uterin și intră în uter, spermatozoizii pot rămâne până la cinci zile înainte de a muri. Acești spermatozoizi folosesc un fenomen numit chemotaxie pentru a localiza ovulul, dacă este prezent. Aceasta se referă la modul în care concentrația unei anumite substanțe chimice în mediu se poate modifica în funcție de locație. În acest caz, spermatozoizii care se apropie de trompele uterine sunt capabili să localizeze ovulul urmând o urmă de hormoni pe care ovulul îi eliberează.
Primul spermatozoid care ajunge la ovul se leagă cu molecule de pe suprafața sa, iar această interacțiune provoacă modificări chimice în membrana ovulului. Aceste modificări ajută spermatozoizii să se deplaseze prin membrana ovulului și, de asemenea, împiedică legarea oricărui spermatozoid suplimentar. Odată ce spermatozoidul este în interiorul ovulului, propria sa membrană este dizolvată, permițând conținutului celor doi să se amestece. Când materialul genetic al ovulului și al spermei se reunesc, noul zigot începe să se dividă. Fertilizarea este considerată completă odată ce materialul genetic s-a combinat.
Succesul fertilizării depinde de mai mulți factori, inclusiv de momentul actului sexual în raport cu ciclul menstrual al femeii și de sănătatea reproductivă atât a femeii, cât și a bărbatului implicat în proces. Diverse condiții diferite pot reduce fertilitatea oricărei părți. La bărbați, un număr scăzut de spermatozoizi sau spermatozoizi cu mobilitate redusă poate reduce șansa ca spermatozoizii să ajungă la un ovul. La femei, o afecțiune cum ar fi endometrioza, o boală a mucoasei uterine, poate împiedica apariția implantării.
Implantarea în uter
Fertilizarea are loc de obicei într-una dintre trompele uterine, după care ovulul se deplasează în uter pe o perioadă de aproximativ trei zile. Odată ajuns în uter, zigotul se implantează în mucoasa endometrului pentru a continua dezvoltarea. În rare ocazii, un zigot nu reușește să se deplaseze în uter și, în schimb, se implantează în peretele trompei uterine. Rezultă astfel o sarcină extrauterină, eveniment care în cele din urmă împiedică dezvoltarea fătului și poate pune în pericol sănătatea gravidei.
Asistență pentru reproducere
Pentru persoanele care nu pot concepe prin act sexual, tehnologia modernă oferă modalități de a ocoli unele dintre cerințele biologice ale fertilizării. O astfel de metodă este inseminarea intrauterină, care asigură că ovulul și spermatozoizii pot intra în contact. În acest proces, femeii i se administrează medicamente care promovează eliberarea mai multor ouă în timpul ovulației. Când are loc ovulația, spermatozoizii pregătiți furnizați de partenerul ei de sex masculin sunt introduse direct în uterul ei.
Fertilizarea in vitro implică tehnici similare de creștere a producției de ovule a unei femei cu medicamente. Sperma este recoltată în același mod ca înainte, dar în loc să introducă spermatozoizi în uter, ovulele femeii sunt extrase din trompele ei uterine și amestecate cu spermatozoizii într-un vas de cultură. După câteva zile, ouăle fertilizate sunt selectate și implantate în uterul femeii. Deoarece sunt de obicei implantați mai mulți embrioni pentru a crește șansele de sarcină, această metodă duce adesea la nașteri multiple.