Menselijke Voortplantingscellen
Het ontstaan van een nieuw mens omvat veel ingewikkelde processen. De belangrijkste ‘bouwstenen’ zijn menselijke voortplantingscellen, bekend als gameten. Vrouwelijke gameten zijn eicellen en mannelijke gameten zijn zaadcellen.
Bij zoogdieren ontstaat een zygote (of bevruchte cel) wanneer een eicel van de moeder en een zaadcel van de vader samenkomen, waardoor hun genetisch materiaal samensmelt. Zodra de menselijke zygote zich veilig in het baarmoederslijmvlies van de moeder nestelt, groeit ze uit tot een volledig gevormde baby gedurende negen maanden.
Eierstokken en eicellen
De eierstokken zijn amandelvormige organen die deel uitmaken van het vrouwelijke voortplantingssysteem. Elke vrouw heeft er twee, gelegen aan weerszijden van de baarmoeder, aan het uiteinde van de eileiders.
De eierstokken produceren de vrouwelijke geslachtshormonen progesteron en oestrogeen. Deze zijn verantwoordelijk voor de ontwikkeling van secundaire geslachtskenmerken, zoals grotere borsten, bredere heupen, schaam- en okselhaar. Ze sturen de functie van de vrouwelijke menstruatiecyclus, ovulatie en menstruatie, vanaf de puberteit tot aan de menopauze.
De eierstokken bevatten vele follikels, elk met een onrijpe eicel, of oöcyt (een rijpe eicel heet een ovum). De meeste cellen zijn niet zichtbaar met het blote oog, maar menselijke eicellen vormen een uitzondering: met een doorsnee van gemiddeld 100 micron zijn ze ongeveer zo breed als een haar.
Eicellen bestaan uit:
- de haploïde kern, die één exemplaar van elk chromosoom bevat
- mitochondriën, die energie leveren voor celdeling en -vermenigvuldiging, en mitochondriaal DNA bevatten
- cytoplasma, een dikke oplossing die vooral bestaat uit water, zout en eiwitten
- de zona pellucida, een geleiachtige barrière van glycoproteïnen die het celmembraan omhult en de inhoud beschermt
- corticale granules die de buitenzijde van de eicel verharden na bevruchting
Eicellen bestaan ook uit de corona radiata, de buitenste laag van de eicel, en het eerste poollichaampje, een kleine haploïde cel die ontstaat als bijproduct van celdeling.
De eicel is ontworpen om polyspermie (een eicel die door meer dan één zaadcel wordt bevrucht) te voorkomen. Een zygote hoort twee exemplaren van elk chromosoom te bevatten—als er meer zijn (door meervoudige bevruchting), is de zygote meestal niet levensvatbaar.
Ouder worden gebeurt ook met onze cellen, en de vrouwelijke eicel vormt daarop geen uitzondering. Hoewel vrouwen met een grote hoeveelheid eicellen worden geboren, daalt dat aantal met de tijd. Tegen de tijd dat ze 40 jaar is, heeft een vrouw nog maar 3% van haar oorspronkelijke eicelvoorraad over. Het aantal kan variëren afhankelijk van haar levensstijl—roken versnelt bijvoorbeeld het verlies van eicellen.
Niet alleen het aantal, maar ook de kwaliteit van eicellen neemt af met de leeftijd. Vlak voor de eisprong delen eicellen zich. Oudere eicellen zijn gevoeliger voor fouten tijdens dit proces, wat de levensvatbaarheid verlaagt en het risico op ontwikkelingsafwijkingen vergroot.
Er bestaat een veelvoorkomend misverstand dat bepaalde hormonale processen (zoals hormonale anticonceptie of zwangerschap) het natuurlijke verlies van eicellen zouden kunnen stoppen. Dit is niet waar. Hormonen spelen een rol in bijna alle processen in het lichaam, maar dit proces hangt vooral samen met het slechter functioneren van mitochondriën.
Eicellen kunnen worden gedoneerd. De potentiële donor wordt zorgvuldig gescreend en, wanneer zij gezond genoeg is voor de procedure, krijgt zij medicijnen die de follikelrijping stimuleren. Acht tot veertien dagen later worden de rijpe eicellen via een kijkoperatie uit haar lichaam verwijderd en opgeslagen tot ze nodig zijn.
In veel landen zijn eiceldonatie en de ethische kanten van donatie onderwerp van discussie, bijvoorbeeld of het acceptabel is om een vergoeding te ontvangen voor een eiceldonatie.
Ovulatie
Tijdens de eisprong in de menstruatiecyclus laat een van de eierstokken enkele follikels rijpen en komt er één rijpe eicel (ovum) vrij—de overige rijpe follikels worden door het lichaam weer opgenomen. Dit gebeurt ongeacht of de vrouw seksueel actief is. De eicel wordt richting eileider geduwd en reist daarna richting baarmoeder. Hier kan de eicel worden bevrucht door een zaadcel (wanneer onbeschermde gemeenschap heeft plaatsgevonden).
Na de eisprong begint de vrijgekomen eicel snel te verouderen en sluit het zogeheten vruchtbare venster zich. Als de eicel wordt bevrucht, reist zij verder via de eileiders naar de baarmoeder, waar zij zich nestelt in de baarmoederwand en zich ontwikkelt tot een embryo. Als de eicel niet bevrucht is, wordt ze afgebroken en samen met het baarmoederslijmvlies uit het lichaam verwijderd als menstruatie.
In vergelijking met eicellen zijn zaadcellen resistenter en kunnen ze tot vijf dagen in het vrouwelijke voortplantingssysteem overleven (maar buiten het lichaam overleven ze zelden). Het overleven van zaadcellen is afhankelijk van de juiste omstandigheden, zoals de consistentie van cervixslijm. Het timen van gemeenschap rond de eisprong is essentieel als je zwanger wilt worden.
Hormonale anticonceptie werkt door de ovulatie te onderdrukken. Wanneer ovulatie uitblijft in een normale menstruatiecyclus, wordt dit een anovulatoire cyclus genoemd. Anovulatoire cycli zijn normaal en de meeste vrouwen zullen ze ooit meemaken.
Tweelingvorming
Sommige vrouwen laten per cyclus twee eicellen vrijkomen, wat kan leiden tot het ontstaan van een tweeling.
- Identieke, of eeneiige tweelingen ontstaan wanneer de bevruchte eicel zich in tweeën splitst. Eeneiige tweelingen delen hetzelfde vruchtwateromhulsel en zijn genetisch identiek. De meeste eeneiige tweelingen ontstaan toevallig.
- Niet-identieke, of twee-eiige tweelingen ontstaan wanneer twee aparte eicellen worden bevrucht door twee verschillende zaadcellen. Zij delen niet exact dezelfde genen—ze lijken genetisch niet méér op elkaar dan op een ander broertje of zusje. Niet-identieke tweelingen komen vaker in bepaalde families voor.
- Meerlingzwangerschappen kunnen eeneiig, twee-eiig of een combinatie daarvan zijn. Meerlingen als gevolg van vruchtbaarheidsbehandelingen zijn doorgaans twee-eiig.
Voor wetenschappers en biomedisch onderzoekers bieden tweelingen een unieke kans om het effect van genen en omgeving—de invloed van aanleg versus opvoeding—te onderscheiden. Omdat eeneiige tweelingen uit één bevruchte eicel ontstaan die is gesplitst, delen zij exact dezelfde genetische code. Eventuele verschillen (zoals een tweeling met jonger uitziende huid) zijn dan toe te schrijven aan omgevingsfactoren (bijvoorbeeld minder zonblootstelling).
Bovendien kunnen we, door de ervaringen van eeneiige en twee-eiige tweelingen te vergelijken, beter nagaan hoeveel invloed onze genen hebben in ons leven.
Testikels en zaadcellen
De zaadcel is de mannelijke voortplantingscel of gameet.
De productie van sperma vindt plaats in de testikels. Ze produceren ook testosteron, een geslachtshormoon dat verantwoordelijk is voor mannelijke secundaire geslachtskenmerken, waaronder baard- en borsthaar, een mannelijke bekkenbouw (geen ronde heupen), een gespierde bovenlijfbouw en het vermogen om sneller spiermassa op te bouwen dan een vrouw.
Spermatogenese is het proces waarbij zaadcellen worden aangemaakt. Dit start in de zaadbuisjes van de testes. Deze tubuli produceren zaadcelvoorlopers, spermatocyten. Spermatocyten ondergaan verschillende delingen om te transformeren in spermatiden. Dit zijn jonge zaadcellen, die uitgroeien en rijpen tot zaadcellen (een proces dat ongeveer 64 dagen in beslag neemt).
Zaadcellen bestaan uit drie herkenbare delen:
- De kop van de zaadcel bevat de kern met DNA. Op de kop zit een kapje, het acrosoom, dat enzymen bevat om het celmembraan van de eicel te kunnen binnendringen.
- Het middenstuk bevat energieproducerende mitochondriën. Deze structuren leveren de energie die de zaadcel gebruikt voor haar voortbeweging.
- De staart (ook wel flagel genoemd) stuwt de zaadcel voort op weg van de vagina naar de eileider. Een zaadcel kan ongeveer 76 cm per uur afleggen.
[quote] In tegenstelling tot vrouwen worden mannen niet geboren met voortplantingscellen. Vanaf de puberteit—ongeveer vanaf 12 jaar—beginnen mannen dagelijks miljoenen nieuwe zaadcellen te produceren. Gemiddeld produceert een man ongeveer 73 miljoen zaadcellen per milliliter sperma.
Twee belangrijke factoren die de mannelijke vruchtbaarheid kunnen beïnvloeden zijn zaadconcentratie en zaadbeweeglijkheid.
Zaadconcentratie verwijst naar het gemiddeld aantal zaadcellen in één zaadmonster. Artsen kunnen het zaadaantal testen bij een sperma-analyse.
Experts beschouwen een gezonde zaadconcentratie als ongeveer 15 miljoen per milliliter of minimaal 39 miljoen per zaadlozing. Een zaadconcentratie onder 15 miljoen per ml wordt als laag gezien en kan vruchtbaarheid verminderen. Testosteronwaarden beïnvloeden het aantal en de kwaliteit van zaadcellen sterk. Bepaalde medische aandoeningen—zoals erfelijke genetische aandoeningen, infecties en tumoren—kunnen ook impact hebben op het zaadaantal.
Bepaalde leefgewoonten en natuurlijke middelen kunnen helpen de hormonen te ondersteunen die de zaadcelproductie sturen, en zo een gezonde ontwikkeling van zaadcellen en het aantal zaadcellen bevorderen.
Zaadbeweeglijkheid is het vermogen van zaadcellen om efficiënt te bewegen. Zaadcellen moeten door het vrouwelijke voortplantingsstelsel bewegen om haar eicel te kunnen bevruchten. Slechte beweeglijkheid kan mannelijke onvruchtbaarheid veroorzaken.
Er bestaan twee vormen van zaadbeweeglijkheid:
- Progressieve beweeglijkheid betekent dat zaadcellen vooral in een rechte lijn of grote cirkels zwemmen—gedrag dat helpt om richting eicel te bewegen.
- Niet-progressieve beweeglijkheid betekent dat zaadcellen niet in een rechte lijn zwemen of in zeer kleine cirkels bewegen—wat niet helpt progressie te maken.
Zaadcellen moeten een progressieve beweeglijkheid hebben van minstens 25 micrometer/seconde om door het cervixslijm bij de eicel van een vrouw te komen. Slechte beweeglijkheid of asthenozoöspermie wordt vastgesteld als minder dan 32% van de zaadcellen efficiënt kan bewegen.
Wetenschappers onderzoeken nog steeds de mechanismen waardoor zaadcellen een eicel kunnen bereiken en bevruchten. Het hormoon progesteron speelt hierbij mogelijk een rol. Wetenschappers vermoeden dat zaadcellen aangetrokken worden door concentraties progesteron, dat door de eicel wordt uitgescheiden en in de hoogste concentraties dichtbij de eicel voorkomt.
Spermadonatie en opslag
Het is mogelijk om zaadcellen te verzamelen voor kunstmatige inseminatie via intra-uteriene inseminatie (IUI) of in-vitrofertilisatie (IVF).
Bij IUI worden de zaadcellen direct in de vrouwelijke baarmoeder ingebracht om bevruchting te bevorderen; bij IVF worden zaadcellen in het laboratorium met de eicel samengebracht, waarna een levensvatbaar embryo naar de baarmoeder wordt overgebracht.
Om een spermamonster te verzamelen, ejaculeert de man in een steriele container. Een laborant gebruikt het monster direct voor IUI of IVF, of vriest het in voor opslag.
Sperma kan ook worden gedoneerd. Gedoneerd sperma wordt streng getest op infectieziekten en genetische afwijkingen.
Je kunt je menstruatiecyclus bijhouden met WomanLog. Download WomanLog nu:
