اسپرم چیست؟ | ساختار، عملکرد، مراحل تولید و ناهنجاری ها

سیستم تولید مثل یک مرد به طور خاص برای تولید، ذخیره و انتقال اسپرم طراحی شده است. بر خلاف دستگاه تناسلی زنان، اندام‌های تولید مثل مردان در قسمت داخلی و خارجی حفره لگن قرار دارند و از بیضه‌ها، سیستم مجاری تناسلی شامل اپیدیدیم و وازودفرنس (مجرای اسپرم) و غدد جانبی شامل وزیکول‌های منی و غده پروستات و آلت تناسلی مرد تشکیل می‌شوند. در این مقاله در ارتباط با ویژگی‌های مختلف اسپرم، ساختار آن، مراحل تولید اسپرم و ناهنجاری‌های رایج آن توضیح داده شده ‌است.

اسپرم چیست ؟

«اسپرم» (Sperm) سلول جنسی یا گامت دستگاه تولید مثل مردان است. حیوانات، اسپرم متحرک با دمی معروف به تاژک تولید می‌کنند که این سلول «اسپرماتوزوآ» (Spermatozoa) نامیده می‌شود. در حالی که برخی از جلبک‌ها و قارچ‌های قرمز سلول‌های اسپرم غیر متحرکی به نام «اسپرماتیا» (Spermatia) دارند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

گیاهان گلدار دارای اسپرمِ غیر متحرک در داخل گرده هستند، اما برخی از گیاهان دو پایه (دارای درخت ماده و درخت نر)‌ مانند سرخس و برخی از «ژیمناسپرم‌ها» (Gymnosperms) دارای اسپرمِ متحرک دارند. در ادامه این مطلب به ساختار، مراحل تولید و برخی ناهنجاری‌های مرتبط با اسپرمِ انسان پرداخته‌ایم.

در چه سنی اسپرم تولید می شود؟

با شروع بلوغ در مردان، تولید اسپرم‌های بالغ آغاز می‌شود که سن دقیق آن در افراد مختلف متفاوت است اما به طور معمول تولید اسپرم، در حدود سن 10 تا 12 سالگی در پسران جوان آغاز می‌شود. با رسیدن به سن بلوغ، هر روز میلیون‌ها سلول اسپرم تولید می‌شوند که طول هر یک از آن‌ها حدود 0/002 اینچ (0/05 میلی متر) است.

اسپرم چه اندامک هایی دارد؟

سلول اسپرمِ پستانداران را می‌توان به ۴ قسمت سر، قسمت میانی، گردن و دم اسپرم تقسیم بندی کرد که هریک ویژگی‌های عملکردی خاص خود را دارند.

• سر اسپرم: شامل هسته‌ای حاوی رشته‌های کروماتین بسیار پیچ‌خورده است که در ناحیه قدامی، توسط کیسه‌ای نازک و صاف به نام «آکروزوم» (Acrosome) احاطه شده که حاوی آنزیم‌هایی برای نفوذ به تخمک است. همچنین در سر اسپرم، تعدادی واکوئل قرار دارند.
• قسمت میانی اسپرم: این قسمت دارای ۱۰ تا ۱۴ مارپیچ میتوکندری است که رشته محوری را در سیتوپلاسم احاطه کرده است. همچنین دارای یک سانتریول حلقه‌ای (آنولوس) است که بین قطعه میانی و قطعه اصلی یک مانع برای انتشار ترکیبات ایجاد و به عنوان یک ساختار تثبیت‌کننده برای حفظ ثبات دم عمل می‌کند.
• گردن اسپرم: یا قطعه اتصال اسپرم، شامل یک سانتریول معمولی و یک سانتریول غیرمعمول همچون «سانتریول پروگزیمال مانند» (Proximal Centriole-Like) است. این بخش میانی، یک مرکز فیلامانی (رشته‌ای) همراه با تعداد فراوانی میتوکندری در اطراف آن دارد. میتوکندری‌ها انرژی لازم برای حرکت اسپرم و حیات آن را از طریق تولید ATP فراهم می‌کنند.
• دم اسپرم: دم اسپرم که تاژک نیز نامیده می‌شود، طولانی‌ترین بخش اسپرم و قادر به انجام حرکات موج مانند است و اسپرم را برای جابجایی به سمت تخمک و لقاح کمک می‌کند. پیش از این تصور می‌شد که حرکات دم به صورت متقارن و مارپیچی است اما یک مطالعه در سال 2020 در دانشگاه بریستول نشان داد که دم به شکل پیچیده‌تری حرکت می‌کند و ترکیبی از امواج نامتقارن دایره‌ای و امواج ایستا است و در عین حال حرکات چرخشی کل بدن به دستیابی به تقارن حرکتی کمک می‌کند.

اسپرم های متحرک

سلول‌های اسپرمِ متحرک به طور معمول از طریق تاژک حرکت می‌کنند و برای شنا به سمت تخمک و لقاح به یک محیط آبی نیاز دارند. در حیوانات، بیشتر انرژی حرکتی اسپرم از متابولیسم فروکتوز موجود در مایع منی حاصل می‌شود. این امر در میتوکندری واقع در بخش میانی اسپرم اتفاق می‌افتد. این سلول‌ها به دلیل ماهیت حرکت خود نمی‌توانند به عقب شنا کنند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

اسپرم‌های متحرک در بسیاری از پروتئین‌ها و گامتوفیت‌های بریوفیت، سرخس و برخی از ژیمناسپرم‌ها (مانند سیكادها و جینكو) نیز وجود دارند و تنها سلول‌های تاژک‌دار در چرخه زندگی این گیاهان هستند. در بسیاری از سرخس‌ها و لیکوفیت ها، سیكادها و جینكو، اسپرم‌ها چند تاژک دارند. در نماتدها، اسپرم‌ها آمیبوئید هستند، یعنی حرکات آمیبی دارند و به جای شنا، به سمت تخمک می‌خزند.

اسپرم های بدون تحرک

اندام جنسی نر به نام «اسپرماتانژیا» در برخی گونه‌ها، که یاخته‌های منفرد و غیر متحرک به نام «اسپرماتیا» تولید می‌کند که فاقد تاژک هستند و بنابراین نمی‌توانند شنا کنند. از آنجا که اسپرماتیا قادر به شنا نیست، جابجایی و رسیدن آن به سلول تخمک، به شرایط محیط وابسته است. برخی از جلبک‌های قرمز مانند «Polysiphonia»، اسپرماتیوی غیر متحرک تولید می‌کنند که پس از آزاد شدن، توسط جریان آب پراکنده می‌شوند.

اسپرماتای ​​قارچ‌های زنگ‌زده با ماده‌ای چسبناک پوشانده شده است. اسپرماتا در این قارچ‌ها درون ساختارهای فلاسکی شکل حاوی شهد تولید می‌شوند، این شهد مگس‌هایی را که در گرده افشانی نقش دارند را به گیاهان گلدار جذب می‌کند. اسپرماتای ​​قارچی ممکن است با کندی اشتباه گرفته شود.

کندی‌ها اسپورهای غیر جنسی و غیر متحرک قارچ‌ها هستند که به طور مستقل از لقاح (تولید مثل غیر جنسی) جوانه می‌زنند، در حالی که اسپرماتیت‌ها برای لقاح لازم هستند. در برخی از قارچ‌ها مانند «Neurospora crassa»، اسپرماتیا با میکروکندیا یکسان است زیرا می‌تواند هر دو عملکرد لقاح را انجام دهد و همچنین بدون لقاح موجودات جدید ایجاد کند.

اسپرم در گیاهان

سلول‌های اسپرم، در جلبک‌ها و بسیاری از گامتوفیت‌های گیاهی از طریق تقسیم میتوزی در «گامتانژی» (Gametophytes) یا آنتریدیا تولید می‌شوند. در گیاهان گلدار، اسپرم در داخل گرده تولید می‌شود.

اجزای اسپرم

اسپرم، در واقع یک سلول است و مانند تمام یاخته‌های دیگر دارای اندامک‌های مختلف است که بر اساس عملکرد آن، در بخش‌های متفاوت قرار گرفته‌اند. در ادامه به اندامک‌های اسپرم و عملکرد آن‌ها می‌پردازیم.

هسته اسپرم

تقریباً در تمام «رویان‌داران» (Embryophytes) یا گیاهان خاکی، که از گیاهان باستانی هستند، از جمله اکثر ژیمنوسپرم‌ها و تمام آنژیوسپرم‌ها، گامتوفیت‌های نر (دانه‌های گرده) از طریق گرده‌افشانی توسط جریان باد یا حشرات، از پایه نر به پایه ماده می‌رسند. هر دانه گرده حاوی یک سلول اسپرماتوژن (سلول مولد اسپرماتوزوآ) است. هنگامی که گرده بر روی کلاله یک گل قرار می‌گیرد، جوانه می‌زند و شروع به ایجاد لوله گرده می‌کند.

قبل از رسیدن لوله گرده به تخمک‌، هسته سلول مولد در دانه گرده تقسیم می‌شود و دو هسته اسپرم، ایجاد می‌کند، سپس گامتوفیت‌های نر برای لقاح، از طریق لوله به تخم تخلیه می‌شوند. در برخی از پروتیست‌ها (آغازیان)، علوه بر سلول، هسته نیز در لقاح مشارکت دارد و طی لقاح از طریق لوله به سلول تخم منتقل خواهد شد. کپک‌های آبی یا «قارچ‌های اوومیست» (Oomycetes) یوکاریوت، قارچ مانند و برای رشد و نمو وابسته به آب هستند.

این جانداران هسته‌های اسپرم را در یک آنتریدیوم همسان در اطراف سلول‌های تخم تشکیل می‌دهند. هسته اسپرم، از طریق لوله‌های لقاح به تخمک‌ها می‌رسد، که شبیه مکانیسم لوله گرده در گیاهان است.

سانتریول اسپرم

در بیشتر اسپرم‌های سانتریول در قسمت گردن قرار دارد. اسپرمِ بیشتر حیوانات شامل دو نوع سانتریول به نام سانتریول دیستال و پروگزیمال است. در برخی دیگر از جانوران مانند انسان و گاو یک سانتریول معمول به نام سانتریول پروگزیمال و یک سانتریول با ساختار غیرمعمول وجود دارد. موش و موش صحرایی هیچ سانتریول قابل تشخیصی ندارند.

«مگس میوه» (Drosophila Melanogaster) دارای یک سانتریول منفرد و یک سانتریول غیرمعمول به نام «Proximal Centriole-Like» است.  یکی از مراحل مهم لقاح قرارگیری دو پرونوکلئوس یا پیش هسته نر و ماده ایت که با یک سیستم میکروتوبولی در یک راستا قرار می‌گیرند. این مرحله «سینگامی» (Syngamy) نام دارد. طی این پدیده، کروموزوم‌های نر و ماده در یک راستا قرار می‌گیرند و سانتریول تشکیل خواهد شد.

تخمک (اووسیت) تمام اجزای لازم و سیتوپلاسم را برای جنین در اختیار می‌گذارد و اسپرم نیز ساختاری به نام «سانتروزوم» را پس از لقاح تشکیل می‌دهند که با سازماندهی ساختار میکروتوبولی، کار تقسیم میکروتوبول‌ها را انجام می‌دهند. سانتزوزوم از دو سانتریول دیستال و پروگزیمال عمود بر هم تشکیل می‌شود که همراه با ترکیباتی به نام گاماگلوبولین‌ها در اطراف آن، در مجموع مرکز سازماندهی میکروتوبول (MTOC) نام دارند. اسپرمِ انسان نیز دو سانتریول کاملا مشخص دیستال و پروگزیمال دارد.

• سانتریول پروگزیمال به صورت دو قطعه در مجاورت صفحه قاعده‌ای سر اسپرم قرار دارد و از ٩ ردیف ۳ تایی میکروتوبول تشکیل شده است.
• سانتریول دیستال عمود بر سانتریول پروگزیمال قرار دارد و در امتداد محور تاژک قرار می‌گیرد و در طول فرایند اسپرمیوژنز به آکسونم تبدیل می‌شود.

مشخص نیست که در لقاح، سانتروزوم مادری چه سرانجامی پیدا می‌کند ولی احتمالا مرحله سینگامی یا طی بلوغ اووگونی از بین می‌رود. اگر سانتروزوم‌های هر دو گامت باقی بمانند و عملکرد خود را حفظ کنند، در اولین تقسیم میتوزی، گامت دارای دو مجموعه سانتروزوم و چهار سانتریول خواهد شد و دوک‌های چندقطبی و غیر طبیعی شکل می‌گیرند. سـانتريول اسپرم، در طول مرحله پرونوكلئوس دو برابر می‌شود و در مرحله سينگامی يک يا دو سانتريول در قطب‌های مخالف قرار می‌گیرند. آسیب سانتروزومی می‌تواند به توقف لقاح، یا توزیع نابرابر کروموزوم‌ها و در نتیجه انواع ناهنجاری‌های جنین منجر شود.

آکروزوم اسپرم

آکروزوم که حاوی آنزیم‌های لازم برای ورود به تخمک است، از تغییر جسم گلژی به وجود می‌آید. آکروزوم آنزیم‌های هیالورونیداز، آنزیم نفوذ کننده به تاج، زونا پلاسیدا یا آئروسین را ترشح می‌کند که برای لقاح لازم هستند. واکنش آکروزومی در ناحیه آکروزومی اتفاق می‌افتد و شامل ممزوج شدن غشای پلاسمایی با غشای خارجی آکروزوم است.

دم اسپرم

دم اسپرم، نوع خاصی از تاژک یا «سیلیوم» (Aka Flagella) است. در بسیاری از حیوانات دمِ اسپرم، به روشی منحصر به فرد ایجاد می‌شود که به آن «تاژک‌زایی سیتوزولی» (Cytosolic Ciliogenesis) گفته می‌شود چون تمام یا بخشی از آکسونم دم اسپرم، در سیتوپلاسم (سیتوزول) تشکیل شده است یا در سیتوپلاسم قرار می‌گیرد.

اندازه اسپرم چقدر است؟

اندازه اسپرم، با کیفیت آن مرتبط است. به عنوان مثال، اسپرمِ برخی از گونه‌های «مگس میوه» (Drosophila) تا 5/8 سانتی‌متر طول دارند که حدود 20 برابر بیشتر از اسپرمِ مگس است. اسپرم‌های بزرگ در مقایسه با نمونه‌های کوچک‌تر خود، در جابجایی و پیشروی به سمت تخمک بهتر عمل می‌کنند. سلول اسپرمِ انسان از یک سر تخت و دیسکی به اندازه 5/1 میکرومتر در 3/1 میکرومتر و یک دم به طول 50 میکرومتر تشکیل شده است.

تاژک‌ اسپرم را با حرکات شلاقی با سرعت حدود 1 تا 3 میلی‌متر در دقیقه به جلو حرکت می‌دهد. اسپرم‌ها پس از رسیدن به لوله‌های فالوپ رحم، باید قبل از نفوذ به تخمک، یک دوره ظرفیت‌یابی (Capacitation) را بگذرانند.

ظرفیت یابی اسپرم چیست؟

ظرفیت‌یابی مجموعی از فرایندهای بیوشیمایی و یکی از آخرین مراحل بلوغ اسپرماتوزوآی پستانداران برای توانایی بارور کردن تخمک است. رحم به علت ترشح موادی از قبیل استرول بایندینگ آلبومین، لیپو پروتئین، پروتئولیتیک و آنزیم‌های گلیکوزیداز از قبیل هپارین به این فرایند کمک می‌کند.

اسپرم غیر پستانداران به ظرفیت‌گیری احتیاجی ندارند و بلافاصله پس از انزال قادر به بارور کردن تخمک می‌باشند. اسپرم بعد از ظرفیت یابی باید تحت فرایند اکتیویشن که شامل واکنش آکروزومی است قرار بگیرد.

کار اسپرم چیست؟

در پستانداران ، جنسیت فرزندان توسط سلول اسپرم، تعیین می‌شود. اسپرم، از نظر نوع کروموزوم جنسی دارای دو نوع است. اگر اسپرم، حاوی کروموزوم X با تخمک لقاح یابد، جنسیت جنین ماده است و اگر اسپرم، حاوی کروموزوم Y باشد، جنین حاصل از لقاج جنسیت نر خواهد داشت. عملکرد اصلی اسپرم، رسیدن به تخمک و ممزوج شدن با آن، برای رساندن دو ساختار سلولی به نسل بعد است:

• هسته سلول که حاوی مواد ژنتیکی است.
• سانتریول‌ها که به سازماندهی اسکلت میکروتوبولی کمک می‌کنند.

حین لقاح، اسپرم، سه بخش و کارکرد اساسی را برای تخمک فراهم می‌کند:

• عامل سیگنالینگ که باعث فعال شدن تخمک خاموش متابولیکی می‌شود.
• ژنوم پدری هاپلوئید برای تکمیل شدن محتوای ژنتیکی تخم
• سانتریول که مسئول تشکیل سانتروزوم است و سیستم میکروتوبولی

محل تولید اسپرم کجاست؟

اسپرمِ حیوانات از طریق اسپرماتوژنز در داخل بیضه‌‌ها که گنادهای جنسی نر هستند و از طریق تقسیم میوز تولید می‌شوند. اسپرماتوژنز در چند ساختار سیستم تولید مثل مردان رخ می‌دهد. مراحل اولیه تولید اسپرم، در بیضه‌ها اتفاق می‌افتد و در «اپیدیدیم» (Epididymis)، جایی که گامت‌های در حال رشد بالغ و تا زمان انزال ذخیره می‌شوند، ادامه می‌یابد.

فیلم آموزش فیزیولوژی جانوری 1 Animal Physiology در فرادرس

کلیک کنید

در لوله‌های اسپرم‌ساز، «سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونی» (Spermatogonial Stem Cells) در دیواره داخلی در جهت متمایل به مرکز تقسیم می‌شوند. سلول‌های بنیادی به سمت بلوغ، از اطراف این دوایر متحدالمرکز به سمت قسمت داخلی یا لومن پیش می‌روند. بلوغ اسپرم‌ها نیز در اپیدیدیم رخ می‌دهد. انجام صحیح اسپرماتوژنز و زنده ماندن اسپرم‌ها، به دمای ۱ تا ۸ درجه سانتی‌گراد پایین‌تر از دمای طبیعی بدن نیاز دارد.

تولید اسپرم چقدر طول می کشد؟

مدت زمان انجام اسپرماتوژنز در انسان، بر اساس دو دیدگاه مختلف 74 یا 120 روز است. جابجایی اسپرم‌ها در لوله‌های بیضه نیز 3 ماه طول می‌کشد. بیضه‌ها روزانه 200 تا 300 میلیون اسپرم، تولید می‌کنند با این حال، فقط حدود نیمی از آن‌ها برابر با حدود 100 میلیون از این تعداد، به اسپرمِ زنده تبدیل می‌شوند.

اسپرم چگونه تولید می شود؟

سیستمی از لوله‌های ریز در بیضه‌ها وجود دارن که توبول‌های اسپرم‌ساز نامیده می‌شوند و سلول‌های جوانه‌ای را در خود جای داده‌اند که هورمون‌هایی از جمله تستوسترون را تولید می‌کنند که باعث تولید اسپرم می‌شوند. سلول‌های زایا تقسیم شده و تغییر می‌کنند تا جایی که شبیه لوله‌ای با یک سر و دم کوتاه می‌شوند. دم، اسپرم را به لوله‌های در پشت بیضه‌ها هل می‌دهند که اپیدیدیم نام دارند.

حدود پنج هفته، اسپرم‌ها از طریق اپیدیدیم حرکت و تکامل خود را تکمیل می‌کنند. پس از خارج شدن از اپیدیدیم، اسپرم، به سمت مجاری دفران حرکت می‌کند. هنگام انزال، اسپرم با مایع منی مخلوط می‌شود و مایع انزالی را می‌سازد. در هر بار انزال حدود 500 میلیون اسپرم آزاد می‌شوند.

مراحل تولید اسپرم چه هستند؟

روند اولیه اسپرماتوزون حدود ۶۴ تا 70 روز طول می‌کشد. این فرآیند با تولید اسپرماتوگونی از پیش‌سازهای سلول‌های زایا آغاز می‌شود. این سلول‌ها به اسپرماتوسیت‌ها تقسیم و از طریق میوز تشکیل می‌شوند و اسپرماتیدها را ایجاد می‌کنند. در مرحله بعد با ایجاد دم در اسپرماتیدها، اسپرم بالغ ایجاد می‌شود.

مرحله بالغ شدن اسپرم، حدود 60 روز طول خواهد کشید و به حاصل آن اسپرمازوآ گفته می‌شود. سلول‌های اسپرم از بدن نر در مایعی معروف به مایع منی انجام می‌شوند. اسپرم‌های انسان می‌توانند در دستگاه تناسلی زنان، بیش از 5 روز زنده بمانند. مایع منی در کیسه منی، غده پروستات و غدد مجرای ادرار تولید می‌شود.

در سال 2016 دانشمندان دانشگاه پزشکی نانجینگ، ادعا کردند که سلول‌های شبیه اسپرماتید موش را از سلول‌های بنیادی جنینی موشی تولید کرده‌اند. آن‌ها این اسپرماتیدها را به تخمک موش تزریق کرده و توله سگ تولید کردند. کمیت و کیفیت اسپرم از پارامترهای اصلی در کیفیت مایع منی است که توانایی اسپرم، در لقاح و باروری تخمک را نشان می‌دهد. کیفیت ژنتیکی اسپرم، حجم و تحرک آن به طور معمول با افزایش سن کاهش می‌یابد.

چرخه بازسازی اسپرم

چرخه بازسازی اسپرم شامل موارد زیر است:

• تقسیم: سلول‌های اسپرم دیپلوئید به اسپرماتیدهای هاپلوئید تقسیم می‌شوند که می‌توانند داده‌های ژنتیکی را حمل کنند.
• بلوغ اسپرم: در بیضه‌ها و به ویژه توبول‌های آن، تولید برخی هورمون‌ها به بلوغ اسپرماتیدها کمک می‌کنند. اسپرم در بیضه‌ها باقی می‌ماند تا زمانی که تقریباً بالغ شود. اسپرم بالغ دارای سر حاوی مواد ژنتیکی و یک دم است که به حرکت اسپرم، کمک می‌کند.
• حرکت اسپرم: مهاجرت اسپرم‌ها به اپیدیدیم، لوله‌ای متصل به بیضه‌ها که اسپرم را در خود ذخیره و آن را تا زمان انزال حفظ می‌کند.

اسپرماتوژنز چیست؟

«اسپرماتوژنز» (Spermatogenesis)، فرآیندی است که طی آن اسپرم‌های هاپلوئیدی از سلول‌های جوانه‌ای در توبول‌های بیضه و با تقسیم میتوزی سلول‌های بنیادی واقع در نزدیکی غشای پایه توبول‌ها آغاز می‌شود. تقسیم میتوزی «سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونی» (Spermatogonial Stem Cells) دو نوع سلول تولید می‌کند.

فیلم آموزش فیزیولوژی جانوری 1 Animal Physiology در فرادرس

کلیک کنید

• سلول‌های نوع A سلول‌های بنیادی را بازتولید و جایگزین می‌کنند.
• سلول‌های نوع B به اسپرماتوسیت‌های اصلی متمایز می‌شوند.

اسپرماتوسیت اولیه با تقسیم میوز I، به دو اسپرماتوسیت ثانویه تبدیل خواهد شد. سپس هر اسپرماتوسیت ثانویه با تقسیم میوز II، دو اسپرماتید هاپلوئید به وجود می‌آورد. سپس اسپرماتیدها با فرآیند اسپرم‌سازی (اسپرماتوژنز) به اسپرماتوزوئید (اسپرم) تبدیل می‌شوند. بنابراین اسپرماتوسیت اولیه باعث ایجاد دو سلول اسپرماتوسیت ثانویه می‌شود که آن‌ها نیز طی تقسیم آن‌ها چهار اسپرماتوزوئید و چهار سلول هاپلوئید تولید می‌کنند.

اسپرماتوزوئیدها گامت نر بالغ در بسیاری از ارگانیسم‌های تولید مثل جنسی هستند. در پستانداران اسپرماتوژنز به صورت مرحله به مرحله در لوله‌های اسپرم‌ساز بیضه رخ می‌دهد. انجام صحیح فرآیند اسپرماتوژنز، به شرایط محیطی مناسب بستگی دارد تا از ناهنجاری‌های تولید مثلی جلوگیری شود. متیلاسیون DNA و اصلاح هیستون در تنظیم این فرآیند نقش دارد.

این از بلوغ شروع می‌شود و معمولاً تا زمان مرگ بدون وقفه ادامه می‌یابد، اگرچه با افزایش سن مقدار تولید اسپرم کمی کاهش پیدا می‌کند. اسپرماتوژنز از قسمت انتهایی لوله‌های اسپرم‌ساز شروع می‌شود و به تدریج سلول‌ها به درون لوله‌ها فرو رفته و در امتداد آن حرکت می‌کنند تا زمانی که اسپرماتوزویای بالغ به لومن برسد، جایی که اسپرماتوزوآی بالغ ذخیره می‌شود. تقسیم بصورت غیر همزمان اتفاق می‌افتد.

اگر لوله به صورت عرضی بریده شود می‌توان حالت‌های مختلف بلوغ را مشاهده کرد. جریان تولید گروهی از اسپرم‌های بالغ که همزمان تولید می‌شوند، موج اسپرماتوژنیک نام دارد.

آنزیم های اسپرم

همانطور که گفته شد، آنزیم‌های هیدرولیتیک مانند هیالورونیداز برای ورود اسپرم به درون تخمک در آکروزوم قرار دارند که با ترشح بین فضای بین اسپرم و تخمک باعث پاره شدن غشای تخمک می‌شوند.

آزمایش اسپرم چیست؟

برای حفظ قدرت باروری اسپرم، باید ویژگی‌های مختلفی داشته باشد که می‌توان با آزمایشات متعددی فاکتورهای باروری مانند تعداد، تحرک و مورفولوژی (ریخت‌شناسی) اسپرم را مورد بررسی قرار داد. بخشی از این بررسی با مشاهده نمونه منی و اسپرم‌ها زیر میکروسکوپ انجام می‌گیرد و بخشی از آن با بررسی ژن‌های اسپرم امکان‌پذیر است. در ادامه به برخی از ناهنجاری‌های اسپرم می‌پردازیم.

ناهنجاری های اسپرم

هر نوع اختلال در ساختار، ترکیبات یا عملکرد اسپرم، می‌تواند به ناباروری یا ایجاد اختلال در آن منجر شود و در واقع یکی از پارامترهای بررسی ناهنجاری مایع منی محسوب می‌شود که در ادامه به شایع‌ترین آن‌ها پرداخته‌ایم:

• «آزواسپرمیا» (Azoospermia): اسپرم در مایع انزالی وجود ندارد.
• «الیگوزواسپرمیا» (Oligozoospermia): تعداد اسپرم بسیار کم است.
• «آدنوزواسپرمیا» (Asthenozoospermia): قدرت تحرکت اسپرم‌ها پایین است.
• «نکروزواسپرمیا» (Necrozoospermia): تمام اسپرم‌های موجود در مایع انزالی مرده‌اند.
• «تراتوزواسپرمیا» (Teratozoospermia): اسپرم دچار نقایص مورفولوژیکی است که منجر به ناباروری آن می‌شوند. این نوع اختلال خود انواع مختلفی دارد به طور مثال، «گلوبوزواسپرمیا» (Globozoospermia) که در آن، اسپرم‌‌ها دارای سر گرد و فاقد آکروزوم هستند.

چگونه می توان سلامت اسپرم را بهبود بخشید؟

همانطور که گفته شد، سلامت و قدرت باروری اسپرم، با مطالعه فاکتورهای خاص مانند تعداد، تراکم، تحرک و موفولوژی اسپرم بررسی می‌شوند. هرچه این ویژگی‌ها در اسپرم به میزان نرمال نزدیک‌تر باشند، احتمال باروری نیز بالاتر خواهد بود. در مواردی از ناهنجاری‌های مرتبط با مایع انزالی و اسپرم‌ها، می‌توان با اقداماتی به بهبود وضعیت و افزایش باروری کمک کرد که در ادامه توضیح  داده شده‌اند.

• ورزش منظم: میزان اسپرم در مردانی که ۲ الی ۳ ساعت فعالیت سبک مانند پیاده‌روی یا دویدن در هفته انجام می‌دهند در مقابل مردانی که تحرک کمتری دارند بیشتر است و توانایی باروری بالاتری دارد.
• مصرف ویتامین C و ویتامین D: تعداد اسپرم و تحرک آن‌ها در اثر مصرف این دو نوع ویتامین خصوصا در مردانی که کاهش وزن دارند افزایش می‌یابد.
• مصرف لیکوپن: لیکوپن یکی از رندگدانه‌های موجود در میوه و سبزیجات قرمز رنگ مانند گوجه فرنگی است که اثر آنتی‌اکسیدانی دارد. مصرف روزانه 4 تا 8 میلی‌گرم لیکوپن می‌تواند به افزایش تعداد اسپرم و زنده ماندن آن را افزایش دهد. یکی از عوامل ناهنجاری‌های اسپرم و مایع منی، وجود استرس اکسیداتیو (عدم تعادل بین ترکیبات مضر اکسید کننده در بدن، با میزان آنتی‌اکسیدان‌ها) است که با مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توان به دفع سموم و اکسیدان‌ها و محافظت از آنزیم‌ها و ساختارهای سلولی محافظت کرد.
• عدم مصرف دخانیات: سیگار کشیدن تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی کیفیت مایع منی و عملکرد اسپرم، به ویژه در مردان بارور دارد.
• عدم مصرف الکل: مصرف الکل در بسیاری از ناهنجاری‌های مورفولوژیک اسپرم و کاهش تستوسترون، نقش اثبات‌شده‌ای دارد.

بانک اسپرم چیست؟

اسپرماتوئیدها را می‌توان در رقیق‌کننده‌هایی مانند رقیق‌کننده دمای متغیر (Illini Variable Temperature) (IVT)، که باروری اسپرم‌ها را بیش از هفت روز حفظ می‌کند. رقیق‌کننده IVT از چندین نمک، قند و ترکیبات آنتی‌باکتریال تشکیل شده و با کربن‌دی‌اکسید گازدار می‌شود. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر مایع منی می‌توان از روش انجماد استفاده کرد. طولانی‌ترین زمانی که می‌توان اسپرمِ انسان را با حفظ باروری ذخیره کرد، 21 سال گزارش شده است.

انجماد اسپرم چیست؟

«انجماد سلول و بافت» (Cryopreservation) تکنیکی برای ذخیره‌سازی اسپرم یا مایع منی جهت حفظ باروری در بیماران مبتلا به سرطان که شیمی درمانی یا پرتودرمانی انجام می‌دهند یا افرادی است که جراحی‌های نابارورکننده در پیش دارند. هنگام تصمیم به بارداری، می توان از لقاح آزمایشگاهی یا روش IVF از این اسپرم‌های منجمد شده استفاده کرد.

در حالت طبیعی، اسپرم قبل از ظرفیت‌یابی بالغ می‌شود و این مرحله پس از انزال در دستگاه تناسلی ماده اتفاق می‌افتد، در شرایط In vitro ظرفیت‌یابی با انکوبه کردن اسپرم به دست آمده از انزال یا اسپرم استخراج شده از اپیدیدیم در محیط کشت مربوطه برای چندین ساعت رخ می‌دهد.