Сперматогенез представляет собой совокупность последовательных трансформаций, в результате которых происходит образование сперматозоидов из сперматогониев при сохранении численности сперматогониев.
Первичные герминативные клетки зародыша мужского пола трансформируются в гоноциты. В течение эмбрионального периода и препубертата последние проходят стадию митоза, после чего трансформируются в сперматогонии. На этом этапе развитие герминативных клеток в семенных канальцах прекращается до наступления половой зрелости.
Сперматоцитогенез
Изначально сравнительно недифференцированные стволовые клетки сперматогониев располагаются вдоль базальной мембраны семенных канальцев и размножаются в ходе митоза. Процесс осуществляется в базальном отделе семенного канальца. Сперматоцитогенез обеспечивает циклическую выработку сперматрцитов первого порядка и поддержание численности стволовых клеток. В дополнение к названному пролиферирующему пулу существует резервный запас сперматогониев, неразмножающихся, исключительно устойчивых к радиации и токсинам, выживающих даже после тяжелой травмы тестикулов. Дальнейший процесс происходит в адлюминальном слое, где сперматоциты первого порядка, подвергаясь мейозу, трансформируются в сперматоциты второго порядка. Последние претерпевают дальнейшее мейотическое деление и преобразуются в сперматиды.
Спермиогенез
Финальной морфологической трансформацией является спермиогенез, заключающийся в преобразовании сферических сперматид в зрелые сперматиды, выделяющиеся в просвет семенных канальцев в виде сперматозоидов.
Различные стадии сперматогенеза сопровождаются перемещением развивающихся гамет от базальной мембраны к просвету семенных канальцев.
Спермиация
Процесс продвижения герминативных клеток в просвет канальца в ходе сперматоцитогенеза и спермиогенеза называют спермиацией, а вышедшие в просвет канальца герминативные клетки уже являются сперматозоидами.
Как было установлено для некоторых видов домашних животных, герминативные клетки в процессе своего развития неразрывно связаны с клетками Сертоли, подвергающимися морфологическим изменениям в соответствии со стадией развития герминативных клеток. Данных по кобелям и котам не имеется. Клетки Сертоли обеспечивают механическую поддержку и питание герминативных клеток, фагоцитоз и выработку секрета, содержащегося в просвете семенного канальца.
Клетки Лейдига также принимают участие в сперматогенезе. Интерстициальные клетки окружают семенные канальцы, обеспечивая их жидкостью, богатой тестостероном. Миоидные клетки, образующие пограничную ткань семенного эпителия, способствуют продвижению сперматозоидов и жидкости в семенных канальцах. Аналогично клеткам Лейдига и Сертоли они зависят от тестикулярных факторов роста.
Гистологическое исследование поперечного среза семенного канальца позволяет обнаружить различия в организации процессов (фиг. 6.5). Различия касаются типа герминативных клеток, их морфологии, стадии развития и расположения канальца. Каждый слой содержит генерацию герминативных клеток. Их дифференцировка возрастает по мере приближения к просвету канальца.
В каждом участке семенного канальца наблюдается последовательное расположение различных типов клеток. Всю серию этих перемещений называют циклом сперматогенеза. Продолжительность одного сперматогенного цикла — это отрезок времени между двумя последовательными высвобождениями сперматозоидов. У кобелей он составляет 13,8 дня. В среднем продолжительность сперматогенеза у кобелей составляет 62 дня. Предполагается, что эти данные аналогичны для котов, хотя точной информации не имеется.
Фиг. 6.5.
Поперечный срез семенного канальца кобеля: А-сперматогонии (А), В-сперматогоний (В), округлые сперматиды (R), продолговатые сперматиды (Е), первичные сперматоциты (Р), клетки Сертоли (S) (окрашивание нитрозин-эозином Н &Е)
Последовательное перемещение поколений герминативных клеток в семенных канальцах в единицу времени называют сперматогенной волной. Такая пространственная организация обеспечивает постоянную выработку сперматозоидов, снижает потребность в гормонах и метаболитах, необходимых для данной стадии дифференцировки, устраняет вероятность застоя, связанного с одновременной спермиацией на всем протяжении канальца, а также способствует созреванию и транспорту сперматозоидов в канальце.
Читать дальше