سلولهای اسپرم وظیفهی خطیری بر عهده دارند، اما روزهایشان به شماره افتاده است. از لحظهای که در بیضهها ساخته میشوند تا زمانی که ممکن است در هزارتوی دستگاه تناسلی زنان راه خود را طی کنند ، ساعت درونی آنها در حال تیک تاک است.
بنابراین اسپرم انسان دقیقاً چه مدت زنده میماند تا این سفر را به پایان برساند؟
پاسخ به محل قرارگیری اسپرم و شرایطی مانند دما، رطوبت و سطح انرژی بستگی دارد. به عنوان مثال، اسپرمها از بیضهها، تا ۱۰ روز از طریق یک کانال باریک و مارپیچ به نام اپیدیدیم به سمت بالا مهاجرت میکنند تا زمانی که در انتها به مخزنی برسند و در آنجا منتظر انزال بمانند.
برت نیکسون ، محقق دانشکده علوم زیستی و محیطی دانشگاه نیوکاسل استرالیا، در ایمیلی به لایو ساینس گفت : «در این حباب محافظتشده، اسپرم میتواند تا حدود دو هفته در حالت زنده اما از نظر عملکردی سرکوبشده نگهداری شود.»
خارج از محدوده دنج بیضهها، اسپرمها با دنیایی غیرقابل پیشبینیتر روبرو هستند. اگرچه اغلب گفته میشود که اسپرمها هنگام تماس با اکسیژن میمیرند، اما این درست نیست - اما سطح رطوبت برای بقای آنها بسیار مهم است.
اگر اسپرم روی یک سطح خشک خارج از بدن و بدون محیط مایع برای شناور ماندن رها شود، ظرف چند دقیقه تا یک ساعت پژمرده شده و میمیرد. در شرایط آزمایشگاهی ایدهآل که اسپرم میتواند در یک محیط کنترلشده انکوبه شود - برای مثال، در طول فرآیندهای تولید مثل کمکی مانند لقاح آزمایشگاهی - این سلولها میتوانند تا ۷۲ ساعت زنده بمانند . با این حال، طول عمر آنها با کمک سایر پیشرفتهای تکنولوژیکی به طور قابل توجهی افزایش مییابد. نیکسون گفت: «اگر اسپرم به طور مناسب منجمد شود، میتواند برای دههها زنده بماند.»
اما اسپرم میتواند به طور طبیعی، پس از خروج از بیضهها، برای مدت زمان قابل توجهی در داخل بدن زنده
کریستوفر بارات ، استاد زیستشناسی تولید مثل در دانشگاه داندی در بریتانیا ، به لایو ساینس گفت: «یک یا دو گزارش از زنده ماندن اسپرم در دستگاه تناسلی زنان برای چرخه قاعدگی بعدی، یعنی تا ۲۸ روز، وجود دارد، اما این تعداد کم و با فاصله زیاد است. » «بنابراین اکثر مردم میگویند [اسپرم] تا هفت روز زنده میماند. ما این را میدانیم زیرا یک فرد حتی اگر هفت روز قبل از تخمکگذاری رابطه جنسی داشته باشد، هنوز تقریباً ۵٪ احتمال بارداری دارد.» بارات گفت: «بنابراین فرض این است که سلولهای اسپرم میتوانند برای آن مدت زمان زنده بمانند.»
اسپرمها چطور اینقدر دوام میآورند؟
طول عمر آنها به عوامل متعددی بستگی دارد که بسیاری از آنها توسط محققان هنوز درک نشدهاند. پلاسمای منی که اسپرم را به بدن منتقل میکند، میتواند در این امر نقش داشته باشد. این مایع حاوی موادی است که از اسپرم پشتیبانی و تغذیه میکند، از جمله مولکولهای پروتئین و مواد مغذی مانند روی. و اگرچه سلولهای اسپرم انرژی زیادی میسوزانند، اما میتوانند در صورت کمبود منابع، به روش کارآمدتری برای استفاده و تولید انرژی روی آورند که این امر ممکن است به آنها کمک کند تا مدت بیشتری زنده بمانند.
بارات خاطرنشان کرد که دستگاه تناسلی زنان نیز با تأمین انرژی به شکل گلوکز در هنگام حرکت اسپرم به سمت تخمک، نقش مهمی در بقای آنها ایفا میکند. بارات گفت: «[اسپرم] منابع انرژی خود را دارد، اما پنج روز یا هفت روز دوام نمیآورد. آنها باید آن را از دستگاه تناسلی زنان دریافت کنند.»
علاوه بر این، به نظر میرسد سلولهای این دستگاه، در طول مسیر، استراحتگاههای حیاتی برای اسپرم فراهم میکنند - برای مثال، در لوله فالوپ پایینی یا لوله فالوپ. بارات گفت، شواهدی وجود دارد که اسپرم به جای اینکه به سمت تخمک حرکت کند، سرعت خود را کم کرده و در این مخازن لنگر میاندازد. در اینجا، آنها به سلولهای سطحی متصل میشوند و به نظر میرسد پناه میگیرند، تا زمانی که برای آخرین حمله به سمت تخمک، لول بخورند.
در واقع، وقتی محققان این پدیده را در خوکها بررسی کردند، دریافتند که سلولهای اسپرم به قندهای خاصی به نام گلیکانها، درون سلولهای لوله فالوپ متصل میشوند و اسپرمهایی که این کار را انجام میدهند، بیشتر از اسپرمهایی که این کار را نمیکنند، عمر میکنند . تحقیقات روی سایر گونههای پستانداران نیز نشان میدهد که اسپرمهایی که به سلولهای لوله فالوپ متصل میشوند، حرکت میکنند، بارور میشوند و بیشتر از اسپرمهایی که به این سلولها متصل نمیشوند، عمر میکنند.
این احتمال وجود دارد که سلولهای لوله فالوپ، موادی را منتقل کرده و تغییرات سلولی را ایجاد کنند که به حفظ اسپرم و افزایش قدرت ماندگاری آنها در دستگاه تولید مثل کمک میکند. بارات خاطرنشان کرد: «دادههای زیادی در مورد مولکولهای مختلفی که ممکن است بین اسپرم و لوله فالوپ عبور کنند وجود دارد و در واقع، شما خود اسپرم را در حال سیگنال دادن به لوله فالوپ دارید.» با این حال، انجام مطالعات در مورد این فرآیند در انسان دشوار است و بنابراین محدود است. بارات گفت: «فکر نمیکنم مکانیسم هنوز مشخص باشد.»
آنچه واضح است این است که اسپرمهای با طول عمر بیشتر، مزیت تولید مثلی در انسان ایجاد میکنند. اسپرمهایی که چندین روز در بدن باقی میمانند، شانس بیشتری برای همپوشانی با تخمکگذاری دارند، یعنی بازه زمانی کوتاهی که تخمدان تخمک را برای لقاح آزاد میکند. توانایی اسپرم برای منتظر ماندن در مخازن اویداکت، اساساً تضمین میکند که صدها اسپرم آماده و مهیای رسیدن تخمک هستند.
بارات گفت: «شانس بارداری در نزدیکی تخمکگذاری و روز تخمکگذاری بیشتر است. اما اگر سلولهای اسپرم بتوانند آنجا منتظر بمانند، این یک مزیت است. زنده ماندن برای مدت طولانیتر، این انعطافپذیری را ایجاد میکند.»
این مزیت منحصر به انسان نیست. در واقع، اسپرم در گونههای دیگر نیز مهارتهای بقای قابل توجهی نشان میدهد، جایی که میتواند چندین برابر بیشتر از اسپرم انسان دوام بیاورد. نیکسون گفت: «ما میدانیم که اسپرم برخی از گونههای خفاشها قادر است تا شش ماه در دستگاه تناسلی ماده زنده بماند. همچنین نمونههای خارقالعادهای از بقای چندین ساله اسپرم در دستگاه تناسلی ماده خزندگان وجود دارد.»
اینکه آن اسپرمهای خاص چگونه به حیات خود ادامه دادهاند، راز جذاب دیگری است که باید کشف شود. نیکسون گفت: «دانشمندان هنوز نتوانستهاند بفهمند که این بقای طولانی چگونه حاصل میشود.»