Оплодотворение -это процесс объединения мужской и женской гамет, который приводит к формированию зиготы и последующему развитию нового организма. В процессе оплодотворения происходит установление диплоидного набора хромосом в зиготе, что определяет выдающееся биологическое значение этого процесса.

В зависимости от видовой принадлежности организмов у животных, размножающихся половым путем, различают наружное и внутреннее оплодотворение.
Наружное оплодотворение происходит в окружающей среде, в которую поступают мужские и женские половые клетки. Например, наружным является оплодотворение у рыб. Выделяемые ими мужские (молока) и женские (икра) половые клетки поступают в воду, где и происходит их «встреча» и объединение.

Внутреннее оплодотворение обеспечивается переносом сперматозоидов из мужского организма в женский в результате полового акта. Такое оплодотворение встречается у млекопитающих, причем центральным моментом здесь является исход встречи между половыми клетками. Считают, что в яйцеклетку этих животных проникает ядерное содержимое лишь одного сперматозоида. Что касается цитоплазмы сперматозоида, то у одних животных она поступает в яйцеклетку в небольшом количестве, у других совсем не поступает в яйцеклетку.
У человека оплодотворение происходит в верхней части фаллопиевой трубы, причем в оплодотворении, как и у других млекопитающих, участвует лишь один сперматозоид, ядерное содержимое которого поступает в яйцеклетку. Иногда в фаллопиевой трубе может оказаться не одна, а две или более яйцеклеток, в результате чего возможно рождение двоен, троен и т. д.

В результате оплодотворения в оплодотворенной яйцеклетке восстанавливается диплоидный набор хромосом. Яйцеклетки способны к оплодотворению в течение примерно 24 часов после овуляции, тогда как оплодотворяющая способность сперматозоидов сохраняется до 48 часов.

В зависимости от количества особей, принимающих участие в половом размножении, различают:

-перекрестное оплодотворение -оплодотворение, в котором принимают участие гаметы, образованные разными организмами

-самооплодотворение -оплодотворение, при котором сливаются гаметы, образованные одним и тем же организмом (ленточные черви).

Существует два типа оплодотворения: моно- и полиспермия .

При моноспермии благодаря особым механизмам в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Этот вид оплодотворения широко распространен у животных с наружным осеменением, хотя свойствен также и млекопитающим.

При полиспермии в яйцеклетку проникает до нескольких десятков сперматозоидов, однако ядро только одного из них соединяется с женским пронуклеусом, остальные посредством специальных механизмов исключаются из развития. Этот тип оплодотворения присущ животным с внутренним осеменением (членистоногие, моллюски, хордовые). Оболочка яйцеклетки насекомых и многих рыб содержит отверстия, через которые сперматозоиды проникают в яйцеклетку. У млекопитающих такие отверстия отсутствуют, и, чтобы достигнуть ооплазмы, сперматозоиды должны пройти через толщу оболочек. Для этого у сперматозоида имеются специальные органеллы-акросомы, располагающиеся на вершине его головки. Погрузившись в ооплазму, головка сперматозоида ориентируется в глубь яйцеклетки и претерпевает сложные изменения. При этом его ядро постепенно преобразуется в мужской пронуклеус. Эти преобразования идут одновременно с формированием женского пронуклеуса. Мужской и женский пронуклеусы сближаются в центре яйцеклетки и затем сливаются, образуя единое ядро зиготы. На этом завершается процесс оплодотворения. Образовавшаяся после оплодотворения зигота постепенно продвигается по направлению к матке и выходит в нее через несколько суток.

На протяжении жизни женщины могут сталкиваться с различными заболеваниями, последствиями которых может стать удаление маточной трубы. Часто после этого пациентки впадают в панику, ведь яйцевод – это тот орган, который играет важную роль в зачатии.

Однако не стоит отчаиваться. Гинекологи утверждают, что женщина может забеременеть без одной или даже без обеих труб. Можно ли родить с одной маточной трубой? Такое вполне возможно. Однако для этого нужно наличие определенных условий.

Маточные трубы – это парный орган. Он представляет собой два нитевидных канала, которые идут от матки к яичникам. Длина маточной трубы достигает в среднем 11 см, а диаметр – не больше 0,5 см. После овуляции ворсинки, находящиеся в маточных трубах, захватывают созревшую яйцеклетку и перемещают ее внутрь трубы.

Источник: saudedica.com.br

Именно в маточной трубе сливается сперматозоид с яйцеклеткой, после чего образовавшаяся зигота по ней перемещается в матку, где она и будет развиваться. Решение об удалении маточной трубы принимает врач. Показанием для этого обычно является:

• повреждение трубы (во время хирургической операции или какой-либо травмы);
• заполнение полости органа жидкостью, слизью;
• поражение маточных труб вследствие тяжелого воспаления (в этом случае может нарушиться целостность трубы или ее ворсинок, произойти склеивание стенок и т д.);
• наличие спаек, которые невозможно вылечить;
• длительное кровотечение, которое развилось при выполнении сальпинготомии;
• деформации органа, увеличение его в размерах;
• развитие эктопической беременности;
• планирование ЭКО (хотя чаще в этом случае трубы перевязывают).

Как можно понять удаление трубы проводится в крайних случаях. Иногда эта процедура является главным условием для того, чтобы спасти пациентке жизнь. Удаление пораженных труб поможет увеличить шансы на благоприятное протекание беременности после ЭКО.

В целом же беременность с одной трубой отзывы имеет положительные. Она протекает, так же как и у пациенток с двумя яйцеводами. На процессе вынашивания ребенка и родах эта особенность никак не сказывается.

Беременность

Забеременеть с одной трубой гораздо проще, нежели многим кажется. Если у женщины удалена или перевязана одна труба, то беременность может произойти благодаря второй.

Однако для этого необходимо одно важное условие – вторая труба должна быть абсолютно здорова и правильно функционировать.

Существует миф, согласно которому шансы на беременность с одной маточной трубой автоматически сокращаются до 50%. Однако в реальности этот показатель у некоторых пациенток уменьшается всего на 10%.

Говоря о том, можно ли с одной трубой родить, нужно учитывать множества факторов.

Важны в данном случае такие показатели:

• состояние здоровья женщины;
• склонность к болезням репродуктивных органов;
• проходимость второй трубы.

Также значение имеет то, насколько ответственно мужчина с женщиной подошли к вопросу с зачатием, соблюдались ли сроки и рекомендации по планированию, данные врачом.

Если женщина наберется терпения и будет соблюдать все необходимые правила – беременность с одной трубой станет для нее вполне реальна.

Диагностика

Чтобы понять, какие шансы у женщины забеременеть с одной трубой, а также снизить риск внематочной беременности (которая часто бывает при частичной проходимости трубы) ей назначаются специальные диагностические процедуры:

• Гистеросальпингография – это исследование, в ходе которого гинеколог проверяет проходимость яйцеводов, применяя для этого специальный раствор и рентген.
• Гидросальпингография – в фаллопиеву трубу вводится специальный раствор. То, как он продвигается по органу, врач контролирует при помощи аппарата УЗИ.
• Лапароскопия. Она является оперативным вмешательством. Хирург делает несколько проколов в нижней части живота пациентки, после чего с помощью специальных инструментов проверяет проходимость труб. За всеми своими действиями он может наблюдать на экране монитора. К преимуществам лапароскопии можно отнеси то, что она позволяет не только обнаружить непроходимость, но и ликвидировать ее. Таким образом, шансы на беременность после лапары с одной трубой, значительно увеличатся.
• Фертилоскопия. В этом случае медицинские инструменты вводятся через проколы в стенке вагины.

Помимо вышеперечисленных процедур, для оценки шансов на беременность врач может порекомендовать женщине пройти тест на овуляцию, выполнить анализ крови на гормоны.

Важно также обследовать и партнера женщины, выполнить спирограмму. Таким образом, удастся понять, насколько мужские половые клетки пригодны для оплодотворения. В случае обнаружения отклонений у кого-либо из партнеров, назначается лечение.

Вероятность беременности с одной маточной трубой достаточно высокая, при условии, если оставшийся яйцевод абсолютно здоров. При этом не имеет значения, какая именно труба сохранилась: правая или левая.

Чтобы наступила беременность после удаления маточных труб, партнеры должны регулярно вступать в интимную близость и не использовать средства контрацепции. Как мужчина, так и женщины на период планирования беременности должны отказаться от вредных привычек (курение, употребление алкоголя), правильно питаться, часто бывать на природе, по возможности избегать стрессовых ситуаций.

Не помешают также легкие физические нагрузки. Они помогут улучшить кровообращение в органах малого таза, ликвидировать застой крови и ускорить восстановление поврежденных тканей.

Если у женщины ранее была эктопическая беременность, ей нужно придерживаться всех рекомендаций врачей и при необходимости пройти курс медикаментозной терапии и физиотерапии. Если женщина будет знать, когда у нее происходит овуляция, зачать ей также будет гораздо легче.

Определить овуляцию можно так:

• Воспользоваться диагностическими тестами. Они продаются в аптеках и похожи на тесты на беременность, работают по такому же принципу. Выполнять процедуру необходимо в середине цикла на протяжении 5-ти дней. Определить первый день тестирования можно так: от общей длительности цикла отнять 17. Получившееся число нужно отсчитать от первого дня менструации. В день нужно проводить тестирование один раз. Делать это чаще нет необходимости.
• Проверять базальную температуру. Делать это нужно утром после пробуждения, до подъема с кровати. Измерять температуру можно в вагине или в прямой кишке. Повышение температуры до 37 градусов и более указывает на овуляцию.

В период зачатия женщина должна настроиться психологически на то, что у нее все получится. Мужчина также должен ее в этом поддерживать, ведь они оба хотят появления ребенка.

Гинекологи советуют планировать беременность после удаления трубы спустя 7 месяцев (в среднем). Это время необходимо для полного восстановления женского здоровья после операции. На этот срок пациенткам обычно назначаются гормональные контрацептивы. Они помогут избежать беременности и дадут возможность яичникам «отдохнуть».

Не стоит бояться гормональных препаратов. Вопреки распространенному мнению, они не приносят вред организму и даже напротив – являются полезными для репродуктивной системы. Это доказано многочисленными исследованиями.

ОК подавляют овуляцию, делают цервикальную слизь более густой (это защищает матку, фаллопиевы трубы и яичники от негативного влияния от внешних факторов) и улучшают гормональный фон.

После отмены ОК яичники начинают работать более усиленно, в результате чего за один цикл у женщины может созревать не одна, а несколько яйцеклеток. Таким образом шансы на беременность после отмены ОК с одной трубой значительно возрастают.

Сегодня достаточно часто обсуждается перекрестное оплодотворение. Суть этого явления состоит в том, что здоровая фаллопиева труба перехватывает созревшую яйцеклетку, которая вышла из яичника, со стороны которого труба отсутствует. Далее яйцеклетка перемещается по этой трубе в матку и если она встречается со сперматозоидом – сливается с ним.

Перекрестная беременность с одной трубой случается редко, однако все же она имеет место быть.

Бесплодие

Бить тревогу нужно в случае, если на протяжении 1 года регулярных попыток зачатия женщине так и не удалось забеременеть. Это говорит о бесплодии. В данном случае партнеры должны обратиться за медицинской помощью. Вероятно, им предложат экстракорпоральное оплодотворение или ИКСИ.

Зачатие без труб

Даже у тех женщин, у которых удалены оба яйцевода, существует шанс выносить и плод и родить ребенка самостоятельно. Для этого не нужна помощь суррогатной матери.

Чтобы наступила беременность без маточных труб пациентке можно прибегнуть к таким процедурам:

Гинеколог выполняет стимуляцию овуляции с помощью гормональных препаратов. Благодаря этому у женщины созревает не один ооцит, как обычно, а несколько. Далее производится забор созревших яйцеклеток. Для оплодотворения может использоваться сперма мужчины, с которым состоит в отношениях женщина или же донорская сперма. Перед оплодотворением биологический материал сортируется.

Специалист отбирает только качественные яйцеклетки и сперматозоиды. После оплодотворения яйцеклетки некоторое время находится в лаборатории, в максимально подходящей среде и только спустя несколько суток образовавшиеся эмбрионы переносится в полость матки. В завершение гинеколог проверяет, прижились ли эмбрионы в матке и в каком количестве. Если это необходимо – лишние эмбрионы удаляются.

• ИКСИ.

Эта процедура практически аналогична ЭКО. Ее отличие заключается в том, что при ней специалисты выполняют еще более тщательный отбор половых клеток.

Однако важно понимать, что беременность без труб естественным путем невозможна. Если говорить о том, были ли случаи беременности естественным путем без маточных труб, то таких, до сих пор, не наблюдалось.

Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень Сивоглазов Владислав Иванович

21. Оплодотворение

21. Оплодотворение

Вспомните!

Какой набор хромосом имеет зигота?

Для каких животных характерно наружное оплодотворение?

У каких организмов существует двойное оплодотворение?

Для осуществления полового размножения организму недостаточно просто сформировать половые клетки – гаметы, надо обеспечить возможность их встречи. Процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающийся объединением их генетического материала, называют оплодотворением . В результате оплодотворения образуется диплоидная клетка – зигота , активация и дальнейшее развитие которой приводит к формированию нового организма. При слиянии половых клеток разных особей осуществляется перекрёстное оплодотворение , а при объединении гамет, продуцируемых одним организмом, – самооплодотворение .

Существует два основных типа оплодотворения – наружное (внешнее) и внутреннее.

Наружное оплодотворение. При наружном оплодотворении половые клетки сливаются вне организма самки. Например, рыбы мечут икру (яйцеклетки) и молоку (сперму) прямо в воду, где происходит наружное оплодотворение. Подобным образом осуществляется размножение у земноводных, многих моллюсков и некоторых червей. При наружном оплодотворении встреча яйцеклетки и сперматозоида зависит от самых разных факторов внешней среды, поэтому при таком типе оплодотворения организмы обычно образуют огромное количество половых клеток. Например, озёрная лягушка откладывает до 11 тыс. яиц, атлантическая сельдь вымётывает около 200 тыс. икринок, а рыба-луна – почти 30 млн.

Внутреннее оплодотворение. При внутреннем оплодотворении встреча гамет и их слияние происходит в половых путях самки. Благодаря согласованному поведению самца и самки и наличию специальных совокупительных органов мужские половые клетки поступают непосредственно в женский организм. Так происходит оплодотворение у всех наземных и некоторых водных животных. В этом случае вероятность успешного оплодотворения высока, поэтому половых клеток у таких особей гораздо меньше.

Количество половых клеток, которые образует организм, зависит также от степени заботы родителей о потомстве. Например, треска вымётывает 10 млн икринок и никогда не возвращается к месту кладки, африканская рыбка тиляпия, вынашивающая икру во рту, – не более 100 икринок, а млекопитающие, обладающие сложным родительским поведением, обеспечивающим заботу о потомстве, рождают всего одного или нескольких детёнышей.

У человека, как и у всех остальных млекопитающих, оплодотворение происходит в яйцеводах, по которым яйцеклетка движется по направлению к матке. Сперматозоиды преодолевают огромное расстояние до встречи с яйцеклеткой, и лишь один из них проникает в яйцеклетку. После проникновения сперматозоида яйцеклетка формирует на поверхности толстую оболочку, непроницаемую для остальных сперматозоидов.

Если оплодотворение произошло, яйцеклетка завершает своё мейотическое деление (§ 20) и два гаплоидных ядра сливаются в зиготе, объединяя генетический материал отцовского и материнского организмов. Образуется уникальная комбинация генетического материала нового организма.

Яйцеклетки большинства млекопитающих сохраняют способность к оплодотворению в течение ограниченного времени после овуляции, как правило, не более 24 часов. Сперматозоиды, покинувшие мужскую половую систему, живут тоже очень недолго. Так, у большинства рыб сперматозоиды погибают в воде уже спустя 1–2 минуты, в половых путях кролика живут до 30 часов, у лошадей 5–6 суток, а у птиц до 3 недель. Сперматозоиды человека во влагалище женщины гибнут спустя 2,5 часа, но те, которые успевают добраться до матки, сохраняют жизнеспособность в течение двух и более суток. Существуют в природе и исключительные случаи, например сперматозоиды пчёл сохраняют способность к оплодотворению в семяприёмнике самок в течение нескольких лет.

Оплодотворённая яйцеклетка может развиваться в теле материнского организма, как это происходит у плацентарных млекопитающих, или во внешней среде, как у птиц и пресмыкающихся. Во втором случае она покрывается специальными защитными оболочками (яйца птиц и пресмыкающихся).

У некоторых видов организмов встречается особая форма полового размножения – без оплодотворения. Такое развитие называют партеногенезом (от греч. partenos – девственница, genesis – возникновение) или девственным развитием. В этом случае дочерний организм развивается из неоплодотворённой яйцеклетки на основе генетического материала одного из родителей, и образуются особи только одного пола. Естественный партеногенез даёт возможность резкого увеличения численности потомства и существует в тех популяциях, где контакт разнополых особей затруднён. Партеногенез встречается у животных разных систематических групп: у пчёл, тлей, низших ракообразных, скальных ящериц и даже у некоторых птиц (индеек).

Одним из главных механизмов, который обеспечивает оплодотворение строго внутри вида, является соответствие числа и строения хромосом женских и мужских гамет, а также химическое сродство цитоплазмы яйцеклетки и ядра сперматозоида. Даже если чужеродные половые клетки и соединяются при оплодотворении, это, как правило, приводит к ненормальному развитию зародыша или к рождению стерильных гибридов, т. е. особей, неспособных к деторождению.

Двойное оплодотворение. Особый тип оплодотворения характерен для цветковых растений. Он был открыт в конце XIX в. русским учёным Сергеем Гавриловичем Навашиным и получил название двойного оплодотворения (рис. 67).

Во время опыления пыльца попадает на рыльце пестика. Пыльцевое зерно (мужской гаметофит) состоит всего из двух клеток. Генеративная клетка делится, образуя два неподвижных спермия, а вегетативная клетка, прорастая внутрь пестика, формирует пыльцевую трубку. В завязи пестика развивается женский гаметофит – зародышевый мешок с восемью гаплоидными ядрами. Два из них сливаются, формируя центральное диплоидное ядро. В результате дальнейшего деления цитоплазмы зародышевого мешка образуется семь клеток: яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вспомогательных.

Рис. 67. Двойное оплодотворение у цветковых растений

После того как пыльцевая трубка прорастает в основание пестика, спермии, находящиеся внутри неё, проникают в зародышевый мешок. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, – возникает диплоидная зигота; из неё в дальнейшем развивается зародыш. Другой спермий сливается с ядром крупной центральной диплоидной клетки, образуя клетку с тройным хромосомным набором (триплоидную), из которой затем формируется эндосперм – питательная ткань для зародыша. Таким образом, у покрытосеменных растений в оплодотворении участвует два спермия, т. е. осуществляется двойное оплодотворение.

Искусственное оплодотворение. Большое значение в современном сельском хозяйстве имеет искусственное оплодотворение, приём, который широко применяется в селекции при выведении и улучшении пород животных и сортов растений. В животноводстве при помощи искусственного осеменения можно получить многочисленное потомство от одного выдающегося производителя. Сперма таких животных хранится в специальных низкотемпературных условиях и сохраняет жизнеспособность в течение долгого времени (десятки лет).

Искусственное опыление в растениеводстве позволяет осуществлять определённое, заранее запланированное скрещивание и получать сорта растений с необходимым сочетанием родительских свойств.

В современной медицине при лечении бесплодия используется искусственное оплодотворение спермой донора и экстракорпоральное (внетелесное) оплодотворение – метод, разработанный впервые в 1978 г. и известный под названием «ребёнок из пробирки». Этот метод заключается в оплодотворении яйцеклеток вне организма и последующем переносе их назад в матку для продолжения нормального развития.

К 2010 г. с помощью экстракорпорального оплодотворения было зачато уже около 4 млн детей. Однако использование донорской спермы, донорских яйцеклеток и даже суррогатных матерей порождает целый ряд этических и социальных проблем. Многие люди, опираясь на религиозные и моральные соображения, выступают против любых вмешательств в размножение человека, в том числе против экстракорпорального и искусственного оплодотворения.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое оплодотворение?

2. Какие типы оплодотворения вы знаете?

3. В чём заключается процесс двойного оплодотворения?

4. Каково значение искусственного оплодотворения в растениеводстве и животноводстве?

Подумайте! Выполните!

1. Как вы считаете, в чём преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных растений по сравнению с оплодотворением у голосеменных?

2. Достаточно ли знать, что в размножении участвует только одна особь, чтобы сделать вывод о том, что это размножение – бесполое?

3. Объясните, почему при экстракорпоральном оплодотворении часто рождаются близнецы.

4. Организуйте и проведите дискуссию «Экстракорпоральное оплодотворение: за и против».

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Повторите и вспомните!

Растения

Опыление. Двойному оплодотворению у цветковых растений предшествует опыление – перенос пыльцы (пыльцевых зёрен) на рыльце пестика. Опыление осуществляется различными способами. Если пыльца цветка попадает на рыльце пестика этого же цветка, происходит самоопыление . Перенос пыльцы на рыльце пестика другого цветка называют перекрёстным опылением .

Самоопыление характерно для небольшого числа цветковых растений. Учёные считают, что самоопыление возникло вторично, когда какие-то обстоятельства стали препятствовать осуществлению перекрёстного опыления. Биологически самоопыление менее выгодно, поскольку при этом не происходит обмен генетической информации между различными особями вида.

Перекрёстное опыление распространено у покрытосеменных растений гораздо шире, чем самоопыление. Биологически перекрёстное опыление более благоприятно, чем самоопыление, потому что оно даёт возможность объединять генетическую информацию разных особей. Появляются потомки, отличающиеся от родительских особей. Это способствует приспособлению вида к изменяющимся условиям обитания.

Перекрёстное опыление может осуществляться различными способами. Условно их можно разделить на две группы: абиотическое опыление (при помощи ветра или воды) и биотическое (при помощи животных). В роли опылителей могут выступать разные животные: насекомые, птицы, млекопитающие.

8.2.1.1. Искусственное оплодотворение в собаководстве Применение искусственного оплодотворения в собаководстве в настоящее время сдерживается в основном отсутствием соответствующих нормативных документов по учету происхождения животных и определенным консерватизмом