Ανατομία και Φυσιολογία του Σπερματοζωαρίου

Το τυπικό σπερματοζωάριο έχει μήκος περίπου 50 μm και αποτελείται από το κεφάλι και την ουρά. Το κεφάλι έχει σχήμα ωοειδές και είναι πεπλατυσμένο με μήκος 4-5 μm και πλάτος 2.5-3.5 μm και με αναλογία μήκος : πλάτος 1.50 έως 1.75. Ο πυρήνας του σπερματοζωαρίου καταλαμβάνει περίπου το 65% του κεφαλιού και αποτελείται από το πυκνά πακεταρισμένο χρωμοσωμικό υλικό (κυρίως DNA) και βασικές πρωτεΐνες. Το πρόσθιο τμήμα της κεφαλής καλύπτεται από μια σακοειδή δομή που ονομάζεται ακρόσωμα και το οποίο περιέχει τα απαραίτητα ένζυμα για τη διείσδυση του σπερματοζωαρίου διαμέσου των διαφόρων στρωμάτων που περιβάλλουν το ωάριο και τη διάφανη ζώνη του.

Η ουρά έχει μήκος περίπου δέκα φορές το μήκος της κεφαλής. Βρίσκεται εντός ενός λεπτού περιβλήματος και έχει δυο κεντρικά ινίδια που περιβάλλονται κυκλικά από 9 ζεύγη ινιδίων που ξεκινάνε από τον αυχένα και διατρέχουν όλο το μήκος της ουράς. Το ενδιάμεσο τμήμα είναι το πρόσθιο τμήμα της ουράς και αποτελείται από τα πυκνά διευθετημένα μιτοχόνδρια του σπερματοζωαρίου. Η σύνδεση μεταξύ της ουράς και του ενδιάμεσου τμήματος ονομάζεται δακτύλιος. Συνολικά τα ινίδια, παίρνοντας ενέργεια από τα μιτοχόνδρια στο ενδιάμεσο τμήμα, αποτελούν το όργανο που δίνει τη δυνατότητα στο σπερματοζωάριο να κινηθεί.

Η κινητικότητα του σπερματοζωαρίου είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για τη μεταφορά του σπέρματος διαμέσου του τραχήλου της μήτρας, αν και μπορεί και άλλοι παράγοντες να παίζουν κάποιο ρόλο. Στο μέσο του κύκλου, όταν η ποιότητα της τραχηλικής βλέννας είναι η βέλτιστη, τα σπερματοζωάρια εισέρχονται στον τράχηλο ταχύτατα (μέσα σε 30-60 δευτερόλεπτα μετά την εκσπερμάτιση). Μερικά σπερματοζωάρια μεταφέρονται στη μήτρα και τις σάλπιγγες επίσης πολύ γρήγορα. Άλλα, «αποθηκεύονται» μέσα στην τραχηλική βλέννα και απελευθερώνονται σταδιακά για μέχρι 2 με 4 ημέρες. Παρουσία σπερματοζωαρίων στην τραχηλική βλέννα μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και 7 ημέρες μετά την επαφή.

Από τα εκατομμύρια των σπερματοζωαρίων που φυσιολογικά υπάρχουν στο σπέρμα, μόνο το 0.1-1% φτάνει στη μήτρα. Από αυτά, περίπου τα 1000 – 5000 μπορούν τελικά να φτάσουν μέχρι τις σάλπιγγες, στο σημείο δηλαδή που γίνεται η γονιμοποίηση. Όλα τα πλεονάζοντα σπερματοζωάρια απομακρύνονται με τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης, από τα λευκά αιμοσφαίρια που φτάνουν στη μήτρα σε μεγάλους αριθμούς μέσα σε 10 έως 24 ώρες μετά την είσοδο του πρώτου σπερματοζωαρίου. Κάποια σπερματοζωάρια μπορεί επίσης να ξεφύγουν από το ανοικτό άκρο της σάλπιγγας και να βρεθούν στην περιτοναϊκή κοιλότητα.

Τα πρώτα σπερματοζωάρια φτάνουν στη λήκυθο της σάλπιγγας μέσα σε 5 – 15 λεπτά μετά την επαφή, ενώ ο τυπικός χρόνος για τα περισσότερα σπερματοζωάρια είναι από 2 μέχρι 24 ώρες. Παρόλο όμως που τα σπερματοζωάρια είναι απόλυτα ώριμα σαν κύτταρα, δεν μπορούν να επιτύχουν γονιμοποίηση του ωαρίου, μέχρι να συμβούν ορισμένες μορφολογικές και βιοχημικές αλλαγές. Τα σπερματοζωάρια υφίστανται αυτές τις μεταβολές στον τράχηλο της μήτρας, στην κοιλότητα της μήτρας και στις σάλπιγγες.