Η γονιμοποίηση αναφέρεται στη διαδικασία σύντηξης αρσενικών και θηλυκών σεξουαλικών κυττάρων (σπέρμα και αυγό), οδηγώντας στη γέννηση μιας νέας ζωής. Η γονιμοποίηση του ωαρίου, τα εκκρίματα, τα σημάδια της εγκυμοσύνης διαβάζονται.
Σπέρμα
Στο τέλος της σεξουαλικής πράξης, το σπέρμα που περιέχεται στο αρσενικό σπερματικό υγρό περνά μέσα από την κοιλότητα της μήτρας. Στον τράχηλο της μήτρας, τα σπερματοζωάρια τροφοδοτούνται στο αλκαλικό μέσο της αυχενικής βλέννας. Στη συνέχεια, συνεχίζουν την κίνησή τους, διεισδύοντας μέσα στους σάλπιγγες (σάλπιγγα). Η απόσταση που περνάει το σπερματοζωάριο είναι μόνο περίπου 20 cm, αλλά λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος του αρσενικού αναπαραγωγικού κυττάρου, μπορεί να χρειαστούν έως και δύο ώρες για να ξεπεραστεί αυτό το μονοπάτι.
Ο αγώνας για επιβίωση
Με την εκσπερμάτιση απελευθερώνεται κατά μέσο όρο περίπου 300 εκατομμύρια σπερματοζωάρια, αλλά μόνο ένα μικρό κομμάτι (περίπου 10 χιλιάδες) φθάνει στο φαλλοπιανό σωλήνα όπου είναι το αυγό. Ακόμα λιγότερο βρίσκεται απευθείας με το αυγό. Ένα σημαντικό μέρος των σπερματοζωαρίων καταστρέφεται στο επιθετικό όξινο περιβάλλον του κόλπου και επίσης διασκορπισμένο σε διάφορα μέρη του γεννητικού συστήματος. Τα σπερματοζωάρια αποκτούν την ικανότητα να γονιμοποιούν, μόνο μετά από ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα στο θηλυκό σώμα. Τα βιολογικά υγρά του γεννητικού συστήματος ενεργοποιούν τα σπερματοζωάρια, κάνοντας τις κυματιστές κινήσεις των ουρών τους πιο ενεργητικές. Η κίνηση του σπέρματος επάνω στο γεννητικό σύστημα διευκολύνεται από τις συστολικές κινήσεις της μήτρας. Οι προσταγλανδίνες που περιέχονται στο σπερματικό υγρό, καθώς και οι γυναίκες που εκκρίνονται στον γυναικείο οργασμό, διεγείρουν αυτές τις συστολές.
Ovum
Μετά την έξοδο από το ωοθυλάκιο κατά τη διάρκεια της ωορρηξίας, το αυγό ωθείται προς την κατεύθυνση της κοιλότητας της μήτρας με κυματοειδείς κινήσεις των κυττάρων που φέρουν το φαλλοπιανό σωλήνα. Η σύντηξη του αυγού με το σπερματοζωάριο συνήθως συμβαίνει στο εξωτερικό μέρος του μητρικού σωλήνα περίπου δύο ώρες μετά τη σεξουαλική επαφή. Στο δρόμο προς το κύτταρο αυγών υπό την επίδραση του μυστικού της γυναικείας γεννητικής οδού, τα σπερματοζωάρια χάνουν τη χοληστερόλη τους, η οποία εξασθενεί τις ακρωσωματικές μεμβράνες τους. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται calacitation - χωρίς να είναι αδύνατη η γονιμοποίηση. Μόλις πλησιάσει το αυγό, το σπερματοζωάριο χημικά «έλκεται» σε αυτό. Με την επαφή των σπερματοζωαρίων με την επιφάνεια του ωοκυττάρου, οι ακροσωματικές μεμβράνες τους καταστρέφονται πλήρως και το περιεχόμενο κάθε ακρόσωμα (κύτταρο σπέρματος που περιέχει ένζυμο) εγκαταλείπει το περιβάλλον.
Διείσδυση
Τα απομονωμένα ένζυμα σπερματοζωαρίων καταστρέφουν τα προστατευτικά στρώματα της μάζας των ωοτοκίας και ένα λαμπερό κέλυφος. Για να δημιουργηθεί μια τρύπα που να επαρκεί για να διεισδύσει σε ένα σπερματοζωάριο, είναι αναγκαία μια ρήξη μεμβράνης τουλάχιστον 100 στρεμμάτων. Έτσι, τα περισσότερα σπερματοζωάρια που φτάνουν στο ωοκύτταρο «θυσιάζονται οι ίδιοι» για χάρη της εισαγωγής ενός άλλου σπέρματος στο κυτοπλάσμα του. Μετά την εισαγωγή του σπερματοζωάριου στο αυγό, λαμβάνει χώρα συγχώνευση του γενετικού τους υλικού. Το προκύπτον ζύγω αρχίζει να διαιρείται, δημιουργώντας το έμβρυο.
Αμέσως μετά τη διείσδυση του σπέρματος στο αυγό, ενεργοποιείται μια χημική αντίδραση, καθιστώντας την αδιαπέραστη για άλλα σπερματοζωάρια.
Το δεύτερο στάδιο της μείωσης
Η διείσδυση του πυρήνα του σπερματοζωαρίου στο αυγό γίνεται σήμα για την ολοκλήρωση του δεύτερου τμήματος μείωσης (το δεύτερο στάδιο της μείωσης) που ξεκίνησε κατά τη διάρκεια της ωορρηξίας. Αυτό σχηματίζει το γαλλοειδές ostida και το δεύτερο πολικό σώμα (που στη συνέχεια υφίσταται εκφυλιστικές διαδικασίες). Στη συνέχεια οι πυρήνες του σπερματοζωαρίου και του ωαρίου συγχωνεύονται για να σχηματίσουν ένα διπλοειδές ζύγω που περιέχει το γενετικό υλικό και των δύο γονέων.
Δημιουργία του δαπέδου
Το φύλο του μελλοντικού παιδιού σχηματίζεται ήδη στο στάδιο της γονιμοποίησης. Αυτό που θα είναι, εξαρτάται αποκλειστικά από το σπέρμα. Το φύλο του εμβρύου εξαρτάται από την παρουσία του χρωμοσώματος Χ ή Υ. Από τη μητέρα, το έμβρυο λαμβάνει μόνο το χρωμόσωμα Χ, ενώ από τον πατέρα μπορεί να πάρει και τα χρωμοσώματα Χ και Υ. Έτσι, εάν το ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα σπέρμα που περιέχει ένα χρωμόσωμα Χ, αναπτύσσεται ένα θηλυκό έμβρυο (46, XX) και ένα αρσενικό έμβρυο (46, XY) όταν είναι συγχωνευμένο με ένα σπερματοζωάριο που έχει ένα χρωμόσωμα Υ.
Κυτταρική διαίρεση
Λίγες ώρες μετά τη γονιμοποίηση, στον ζυγώτη εμφανίζονται αρκετές μιτωτικές διαιρέσεις, που οδηγούν στο σχηματισμό ενός συσσωματώματος κυττάρων που ονομάζεται morula. Τα κύτταρα Morula διαιρούνται κάθε 12-15 ώρες, με αποτέλεσμα να μετατρέπονται σε βλαστοκύστη, αποτελούμενη από περίπου 100 κύτταρα. Η βλαστοκύστη παράγει μια ορμόνη που ονομάζεται χοριακή γοναδοτροπίνη, η οποία εμποδίζει την αυτόλυση ενός κίτρινου σώματος που παράγει προγεστερόνη. Περίπου τρεις ημέρες μετά τη γονιμοποίηση, η βλαστοκύστη αρχίζει να μετακινείται κατά μήκος του σαλπίγγου μέσα στην κοιλότητα της μήτρας. Υπό κανονικές συνθήκες, δεν μπορούσε να ξεπεράσει τον σφιγκτήρα του σαλπίγγου. Ωστόσο, η αυξημένη παραγωγή προγεστερόνης από το κίτρινο σώμα, που παρατηρείται μετά τη γονιμοποίηση, προάγει τη χαλάρωση των μυών και την κίνηση της βλαστοκύστης στην κοιλότητα της μήτρας. Η βλάβη ή η επικάλυψη του αυλού του μητρικού σωλήνα, που αποτρέπει την πρόοδο της βλαστοκύστης σε αυτό το στάδιο, οδηγεί στην ανάπτυξη μιας έκτοπης εγκυμοσύνης, στην οποία το έμβρυο αρχίζει να αναπτύσσεται μέσα στο σωλήνα.
Πολλαπλή εγκυμοσύνη
Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια γυναίκα έχει μόνο ένα αυγό κάθε μήνα (εναλλακτικά από κάθε ωοθήκη). Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα αυγά απεκκρίνονται ταυτόχρονα και από τις δύο ωοθήκες. Μπορούν να γονιμοποιηθούν από διάφορα σπερματοζωάρια, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη ετεροζυγωτικών διδύμων. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε έμβρυο έχει ξεχωριστό πλακούντα. Πολύ λιγότερο συχνά, το γονιμοποιημένο αυγό χωρίζεται αυθόρμητα σε δύο, από τα οποία σχηματίζονται δύο ξεχωριστά έμβρυα. Αυτό οδηγεί στην ανάπτυξη ταυτόσημων δίδυμων, με ένα πανομοιότυπο σύνολο γονιδίων και έναν κοινό πλακούντα. Ο ατελής διαχωρισμός του αυγού λίγες ώρες μετά τη γονιμοποίηση οδηγεί στην εμφάνιση των δίδυμων σιαμών.
Εμφύτευση
Αφού έφτασε στην κοιλότητα της μήτρας, η βλαστοκύστη εμφυτεύεται στην πυκνή βλεννώδη μεμβράνη του τοιχώματος της. Οι ορμόνες που απελευθερώνονται από τη βλαστοκύστη εμποδίζουν την απόρριψη του ως ξένο σώμα. Από την επιτυχή εμφύτευση της βλαστοκύστης, αρχίζει η εγκυμοσύνη.
Αναπτυξιακές διαταραχές
Περίπου το ένα τρίτο των περιπτώσεων εμφύτευσης γονιμοποιημένου αυγού δεν συμβαίνουν και το έμβρυο πεθαίνει. Αλλά ακόμη και με επιτυχή εμφύτευση, πολλά έμβρυα έχουν γενετικά ελαττώματα (για παράδειγμα, ένα πρόσθετο χρωμόσωμα). Τέτοιες παραβιάσεις συχνά οδηγούν στο θάνατο του εμβρύου αμέσως μετά την εμφύτευση. Μερικές φορές αυτό συμβαίνει πριν από την πρώτη καθυστέρηση στην εμμηνόρροια και μια γυναίκα μπορεί να μην γνωρίζει καν για την εγκυμοσύνη που απέτυχε.