“精子先生”:团结协作的“拼命三郎”

2016-12-03 来源:医药卫生报 第三版:人口计生 浏览:17391 次 

□郑瑞君

    “精子先生”(精子)是雄性生物的生殖细胞。动物和种子植物都会产生“精子先生”。在人类,“精子先生”是男性成熟的生殖细胞,它的主要功能为前向运动及与卵子结合,并将遗传物质送入卵子内。
    “精子先生”的形状与一般细胞有很大差别。动物的精子可以分为典型和非典型两类。典型的精子一般为蝌蚪状,头部近圆柱形(各种动物不尽相同),尾部细长,是体内最小的细胞,人类成熟精子形似蝌蚪,长约60微米,由含亲代遗传物质的头和具有运动功能的尾所组成。
    “精子先生”的头部正面呈椭圆形,侧面呈梨形,内含一个染色质十分致密高度浓缩的细胞核,核的前2/3是由呈帽状的顶体覆盖着。尾部分为3个部分:中段、主段和末段。主要结构是中心含一条贯穿全尾的轴丝(类似鞭毛),中段含有螺旋状排列的线粒体。
    “精子先生”的诞生地、发生和成熟
    在高等生物中,“精子先生”的诞生地是睾丸。睾丸是男性的性腺,主要功能除分泌性激素外,就是产生精子。一个成年男子每天可产生7000万到1.5亿个精子。在人胚胎中,约在发育第24天可辨认原始生殖细胞,此时在卵黄囊中出现。细胞进行分裂,在第四周或第五周游走到位于生殖嵴的原始性腺。原始生殖细胞经过细胞分裂迅速增多,到第42天,可多达1300个原始生殖细胞,以后则变为卵原细胞或精原细胞存在于未分化的性腺中。在睾丸分化早期,原始生殖细胞均匀地分布在曲细精管中。它们在整个幼儿期保持静止,但在青春发育早期,精原细胞开始增殖,经有丝分裂成为初级精母细胞,等到青春发育期才开始减数分裂。
    “精子先生”是在睾丸的曲精细管(生精小管)内,由初级精母细胞通过减数分裂后形成4个精细胞。精细胞经过变形发育,排除大部分细胞质,内部发生一系列变化,成为精子。
    “精子先生”在曲细精管内经过64~72天才能成熟。成熟的精子储存在附睾中,在附睾内还要停留19~25天才能进一步成熟,这时精子才具有活动性和受精能力。
    精子整个成熟过程大约需要90天。这就是为什么使用药物治疗无精症或少、弱、畸精症,至少要持续3个月。不可性急,有些人刚服几天药,一看精子的数量和活动率无变化,立即垂头丧气,换另一种药,到头来,各种药尝遍,但没有效果。睾丸必须在体温3~5摄氏度的条件下,才能产生大量健康的精子。当精子的“房子”阴囊温度升高时,精子就会被热死(死精子症)或成为老弱病残(弱、畸精子症),导致不育。在整个成人生命中,睾丸恒定地提供精子。在男性八九十岁,也见到正常精子发生的证据。这种有效而连续的过程提供难以置信的生殖能力。“精子先生”从生成到成熟射精约3个月,男人一生平均射精7200次。男人一生平均射精量为53升,射精过程中“精子先生”的运动速度可达约45.1公里/时,“精子先生”游到“卵子小姐”身边所需时间为2.5秒。
“精子先生”的运输、受精
    正常性成熟的男子一次射精可以排出数千万甚至2亿多个精子,精液中大部分是碱性物质,它有助于精子的旅程。女性阴道环境为酸性,大部分精子在阴道中失去活力而死亡。精子在阴道内的寿命不超过8小时,只有一小部分精子脱险并继续前行。当精子争先恐后地上行至子宫腔内时,质量差的精子运行较慢、不能很快到达宫腔,也就失去了活力。经过道道关卡,最终能够到达输卵管受精部位的“精子先生”也就所剩无几了。
    “精子先生”只要进入输卵管内,就具有很强的受精能力,“精子先生”的受精能力在女性生殖道内可维持1天。惟独储存在宫颈黏膜隐窝内的“精子先生”,其寿命可达2~6天。
    英国《自然》杂志官方网站刊登的一项最新研究显示,相同来源的精子会像火车的车厢一样彼此连在一起,协力向前游动,这样一列“精子火车”的速度比单个精子的速度快50%,3/4相同来源的精子都会加入这样的队列中。精子之间的互助行为不仅如此,在一列“精子火车”中,会有一些精子提前启动与卵子进行反应的机制,这一行为会加速整个“列车”的速度,但是也会导致前者提前死亡。当然,最后仅有一两个“精子先生”有幸与“卵子小姐”结合,其余的“精子先生”则会在24~36小时内先后死亡。
    说到这里,我们会感觉“精子先生”一生非常不易。“精子先生”必须具有庞大的数量及强壮质量,而且需要团结协作精神及“拼命三郎”的牺牲精神,只有这样才能与“卵子小姐”在有限的时间内结合,从而诞生一个新生命。
    (作者为河南省中医院生殖医学科主任医师)

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