Spermatozoi
Ultima modifica 09.02.2021
INDICE
  1. Cosa sono
  2. Struttura dello Spermatozoo
  3. Spermatogenesi
  4. Ruolo nella Riproduzione Sessuale
  5. Patologie degli Spermatozoi

Cosa sono

Gli spermatozoi sono le cellule sessuali dell'uomo (gameti maschili): nella riproduzione, hanno la capacità di fecondare la cellula uovo (gamete femminile) per dare vita ad un nuovo individuo.

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Noti anche come cellule germinali dell'uomo, gli spermatozoi si formano all'interno dei tubuli seminiferi dei testicoli, a partire da cellule germinali immature (spermatogoni) attraverso un processo maturativo definito spermatogenesi. Come risultato dell'accoppiamento, i gameti di ogni genitore possono fondersi per produrre una nuova cellula (zigote) il fenomeno è noto come fecondazione o concepimento.

Spermatozoo: Punti Chiave

  • Lo spermatozoo è il gamete maschile: l'incontro con l'ovocita femminile maturo è all'origine dell'embrione che ha la potenzialità di svilupparsi in un nuovo individuo.
  • I gameti hanno metà del numero di cromosomi di tutte le altre cellule dell'organismo. Lo spermatozoo è dotato di un corredo cromosomico aploide (n), cioè contiene solo una serie di 23 cromosomi (a differenza della maggior parte delle cellule dell'organismo – diploidi – che ne contengono due serie, 2n). Lo zigote è una cellula diploide, avendo ricevuto metà del patrimonio genetico da un genitore e metà dall'altro.
  • A differenza delle donne, che hanno un numero di cellule uovo prestabilito dalla nascita, gli uomini producono nuovi spermatozoi per tutto l'arco della vita.

Struttura dello Spermatozoo

Spermatozoi: come sono fatti?

Il singolo spermatozoo è una cellula altamente specializzata di piccole dimensioni (5-7 µm di diametro), con una forma simile a quella di un girino con una lunga coda.

Nella sua struttura, si possono distinguere:

  • Una testa - contenente il nucleo e l'acrosoma (una grossa vescicola che incappuccia per circa 2/3 il nucleo);
  • Una porzione intermedia (o collo dello spermatozoo) - ricca di mitocondri, indispensabili per la produzione di energia necessaria per il movimento della coda;
  • Una coda, chiamata flagello, appendice lunga e sottile che ha compiti di locomozione.

Questa morfologia è essenziale affinché lo spermatozoo possa espletare la propria funzione, cioè risalire lungo la vagina sino all'utero e alle tube, per raggiungere l'ovocita e penetrarlo (fecondazione).

Gli spermatozoi hanno una lunghezza di 50-60 µm ed uno spessore di 1 µm, con una testa appiattita, di forma ovale o ellittica se visti di faccia, piriforme se visti di profilo.

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Testa dello Spermatozoo

Nella testa sono contenuti:

  • Enzimi che facilitano la penetrazione dello spermatozoo nella cellula uovo, al momento della fecondazione (acrosoma);
  • Cromatina del nucleo (costituente il materiale genetico ereditario in forma aploide).

Coda dello Spermatozoo

La coda o flagello è capace di movimenti vibratili grazie ai quali lo spermatozoo può spostarsi attivamente per raggiungere la cellula uovo.

La motilità degli spermatozoi è stimolata da sostanze contenute nei secreti delle ghiandole annesse all'apparato genitale.

Gli spermatozoii progrediscono nelle vie genitali femminili anche grazie al contributo di:

  • Eiaculazione, cioè la serie di 6 o 7 potenti contrazioni ritmiche a intervalli di 0,8 secondi dei muscoli circostanti l'uretra che determina l'espulsione dello sperma. Le prime due o tre contrazioni sono più intense e correlate all'apice del piacere sessuale (orgasmo).
  • Movimento delle ciglia presenti sulla superficie delle cellule delle vie spermatiche;
  • Contrazioni muscolari del dotto deferente.

Spermatogenesi

La produzione di spermatozoi (spermatogenesi) si protrae per un periodo indefinito dopo la pubertà, in quanto gli spermatogoni (cellule sessuali indifferenziate da cui originano gli spermatozoi maturi) sono sottoposti ripetutamente a mitosi. Ciò assicura che il gruppo di potenziali gameti maschili non si esaurisca. A tal proposito, va segnalato che la secrezione degli ormoni sessuali nei maschi – che influenza la spermatogenesi - è abbastanza costante e non è soggetta alle variazioni cicliche che avvengono nelle femmine durante il ciclo mestruale.

Come si formano e sviluppano gli Spermatozoi?

Gli spermatozoi si formano nei testicoli a partire da cellule germinali immature (spermatogoni) attraverso un processo maturativo definito spermatogenesi, le cui fasi salienti sono le modificazioni nucleari e la comparsa di organuli specializzati che andranno a costituire la coda dello spermatozoo e permettono il suo spostamento e la fecondazione.

Nell'ultima fase di passaggio dallo spermatidio allo spermatozoo, viene eliminato e digerito enzimaticamente quasi tutto il citoplasma della cellula e i ponti intercellulari derivati dalla divisione cellulare incompleta si dissolvono.

La completa maturazione di uno spermatozoo richiede circa 64 giorni; in ogni momento, tuttavia, differenti regioni dei tubuli seminiferi contengono spermatociti (i precursori degli spermatozoi) in differenti stadi di sviluppo. Grazie a questo sfasamento temporale, il ritmo di produzione è pressoché costante e stimabile in circa 100-200 milioni di spermatozoi al giorno.

Una volta prodotti, gli spermatozoi escono dai tubuli seminiferi e vengono convogliati nell'epididimo, in cui - nell'arco dei 12 giorni necessari a percorrerlo - completano la propria maturazione, acquisendo motilità. Vengono immagazzinati, quindi, sino al momento dell'eiaculazione, durante il quale un uomo emette in media 300 milioni di spermatozoi. Se questi non vengano eiaculati, con il passare del tempo degenerano e vengono riassorbiti dai dotti deferenti.

Affinché la spermatogenesi (la sintesi testicolare di nuovi spermatozoi) abbia luogo, è fondamentale che la temperatura dello scroto sia inferiore di 2-4°C rispetto alla temperatura corporea. Attenzione, quindi, ad indossare biancheria intima o pantaloni troppo stretti, dal momento che il rialzo termico potrebbe diminuire sensibilmente la fertilità.

Spermatozoi: Per Quanto Sopravvivono Dopo l'Eiaculazione?

Gli spermatozoi possono rimanere vitali nell'apparato genitale femminile fino a 72-96 ore dal rapporto. Se vengono emessi all'esterno, a temperatura ambiente, possono rimanere vitali circa uno o due giorni, ma con grande variabilità individuale e in percentuali sempre più basse col passare del tempo. A 36°C vivono, invece, solo poche ore.

Nota: dei milioni di spermatozoi che vengono depositati in vagina, solo un centinaio normalmente raggiunge le tube mentre gli altri muoiono durante il percorso.

Ruolo nella Riproduzione Sessuale

Allo scopo del concepimento, il sistema riproduttivo maschile ha il compito di produrre lo sperma e trasferirlo nell'apparato femminile durante l'atto dell'accoppiamento (noto come copulazione).

Più precisamente, gli spermatozoi contenuti nel liquido seminale (o seme) passano nell'uretra (evento chiamato emissione) e vengono espulsi attraverso il meato uretrale in occasione dell'eiaculazione.

Eiaculazione

Gli spermatozoi vengono emessi all'esterno in occasione dell'orgasmo, risalendo le seguenti strutture: epididimo, dotti deferente dei testicoli, canale eiaculatorio e uretra (al contrario di quella femminile, l'uretra dell'uomo è comune sia all'apparato escretore che a quello genitale).

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Durante questo viaggio, gli spermatozoi si mescolano al secreto delle ghiandole spermatiche accessorie (prostata, vescicole seminali e ghiandole bulbouretrali), che ha lo scopo di:

  • Lubrificare il lume uretrale e neutralizzarne l'acidità;
  • Aumentare la vitalità degli spermatozoi;
  • Fornire loro nutrimento (principalmente fruttosio);
  • Garantirgli una migliore sopravvivenza nelle vie genitali femminili.

L'insieme degli spermatozoi e di questo liquido lattescente, di consistenza viscosa, prende il nome di sperma. Come anticipato, lo sperma viene espulso bruscamente e a flotti dal pene in erezione; questa fuoriuscita, chiamata eiaculazione, coincide con il culmine del piacere e dell'eccitazione sessuale, cioè con l'orgasmo.

Quanti Spermatozoi espelle l’uomo nell’Eiaculazione?

Il volume dell'eiaculato varia dai 2 ai 6 millilitri: ad ogni eiaculazione, l'uomo espelle in media da 40 a 120 milioni di spermatozoi. Nonostante le variazioni individuali, è considerata normale una quantità di almeno 20 milioni di spermatozoi per ogni millilitro di liquido seminale.

Come si Orientano nel Tratto Genitale Femminile?

La straordinaria numerosità e mobilità degli spermatozoi rappresenta una caratteristica essenziale per garantire la fecondazione. Infatti, una volta riversati in vagina, gli spermatozoi si trovano dinanzi ad una serie di ostacoli, primo tra tutti il muco cervicale. Soltanto la parte di essi che riuscirà a sfuggire alle maglie di questa sostanze vischiosa e reticolare, potrà procedere nel cammino verso le tube di Falloppio. Così, dei 300 milioni di spermatozoi riversati in vagina, soltanto poche centinaia riusciranno a raggiungere la cellula uovo e, di questi, uno solo potrà, eventualmente, fecondarla. L'intero viaggio non avviene in modo casuale, ma risulta chimicamente e meccanicamente pilotato (contrazioni muscolari dell'utero, della tuba e delle ciglia delle mucose).

Durante il passaggio nel tratto genitale femminile, gli spermatozoi acquisiscono la capacità di fecondare, tramite modificazioni chimico - fisiche che nel loro insieme prendono il nome di capacitazione. Queste trasformazioni ne aumentano notevolmente la mobilità.

Fecondazione

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Raggiunta la cellula uovo, gli spermatozoi si trovano di fronte due barriere: uno strato di cellule chiamato corona radiata - facilmente superabile - ed un ostacolo ben più arduo, rappresentato dalla zona pellucida (un rivestimento glicoproteico che avvolge l'ovulo nella sua interezza). Per vincere quest'ultimo impedimento alla fecondazione è necessario il sacrificio di più spermatozoi. Questi simpatici "girini", come li definisce qualcuno, presentano infatti una vescicola, detta acrosoma, situata in prossimità dell'apice della testa. Al suo interno si trovano enzimi capaci di demolire la zona pellucida; tuttavia, affinché tale resistenza venga definitivamente spezzata, è necessario il contributo di più spermatozoi. La barriera glicoproteica verrà quindi progressivamente indebolita, fino a consentire ad uno di loro il completamento della sua missione, che è appunto quella di crearsi un piccolo varco per unire il suo nucleo - contenente il corredo genetico del padre - con quello dell'ovocita. Quest'unione, che dà ad origine una nuova vita, avrà richiesto il sacrificio di milioni di spermatozoi.

Gli spermatozoi appena rilasciati dai tubuli seminiferi non sono in grado di fecondare, e devono subire delle modificazioni funzionali successive:

  • MATURAZIONE (capacità di movimento): vie genitali maschili
  • CAPACITAZIONE (capacità di fecondare): latenza nelle vie genitali femminili;
  • ATTIVAZIONE: la trasformazione dello spermatozoo che termina con la fecondazione o la morte.

Patologie degli Spermatozoi

Fertilità Maschile: Cosa Compromette la Funzione degli Spermatozoi?

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La qualità dello sperma, nonché la quantità, il tempo di sopravvivenza, la morfologia e la mobilità degli spermatozoi, può essere valutata tramite un semplice esame chiamato spermiogramma. I risultati dello spermiogramma possono evidenziare un quadro perfettamente normale oppure una serie di alterazioni che compromettono la fertilità maschile sino alla sterilità. Tra queste ricordiamo:

  • Azoospermia: assenza totale di spermatozoi
  • Oligospermia: numero di spermatozoi inferiore a 30 milioni/ml di sperma
  • Astenospermia: insufficiente mobilità degli spermatozoi
  • Oligo-astenospermia: associazione di numero scarso, bassa mobilità e breve sopravvivenza
  • Teratospermia: il numero degli spermatozoi anormali è troppo elevato
  • Necrospermia: elevata percentuale di spermatozoi immobili (morti)
  • Carenza di fruttosio nello sperma

Per mantenere la salute del proprio apparato riproduttivo, e degli spermatozoi da esso prodotti, è molto importante che gli uomini seguano una dieta sana, mantengano il peso forma, pratichino una regolare attività fisica ed evitino il fumo, l'alcool e la biancheria intima troppo stretta o antitraspirante; anche l'inquinamento può alterare negativamente il numero e la mobilità degli spermatozoi.

Prosegui con la lettura di: Liquido Pre Eiaculatorio - Liquido Preseminale

Autore

Giulia Bertelli
Laureata in Biotecnologie Medico-Farmaceutiche, ha prestato attività lavorativa in qualità di Addetto alla Ricerca e Sviluppo in aziende di Integratori Alimentari e Alimenti Dietetici