Oploditev je proces, v katerem se jajčece in semenčica združita v zigoto, s čimer se začne niz dogodkov, ki lahko povzročijo nosečnost. Pri sesalcih, tudi pri ljudeh, se jajčeca izločajo iz jajčnikov samice, sperma pa iz moškega penisa. Oploditev se običajno zgodi s spolnim odnosom, vendar je znanstveni napredek utrl pot tehnikam in vitro, ki se izvajajo v laboratoriju.
Sesalci v primerjavi z vrstami, ki niso sesalci
Številne živalske vrste doživljajo oploditev na podoben način, vendar se dogodki pred dogodkom lahko izrazito razlikujejo. Pri sesalcih je pred njim spolni odnos, pri drugih vrstah pa ni vedno tako. Nekatere vrste nesesalcev, kot so ptice in nekateri plazilci, se vpletejo v obliko spolnega odnosa. Samci teh vrst nimajo penisa, temveč imajo odprtino, imenovano kloaka, ki je pritisnjena na kloako samice, da omogoči prenos sperme. Jajčeca so oplojena znotraj samice, tako da se lahko okoli vsake zigote pred odlaganjem oblikuje zaščitna lupina.
Druge vrste plazilcev, vključno z dvoživkami, imajo različne načine zagotavljanja, da jajčece in sperma prideta v stik drug z drugim. Pri žabah, na primer, samec običajno vzpne samico in sprošča spermo na jajčeca, ko so odložena. Številne vrste rib se razmnožujejo na podoben način. Za druge se lahko proces zgodi brez kakršnega koli fizičnega stika, pri čemer samci plavajo mimo in oplodijo jajčeca, ki jih je predhodno odložila samica.
Ovulacija
Pri sesalcih se proces, s katerim jajčnik sprosti jajčece, imenuje ovulacija. Ta dogodek se pojavi približno 14 dni po začetku ženske menstruacije, ki se šteje tudi za prvi dan menstrualnega ciklusa. Ovulacija se torej pojavi približno na sredini cikla. Ko se jajčece sprosti, potuje skozi jajcevod, kjer ostane približno en dan. Če v tem času do oploditve ne pride, se jajčece razgradi.
Proizvodnja sperme
Spermične celice se v moških modih proizvajajo v velikem številu in približno 300 milijonov se jih med ejakulacijo izloči v nožnico. Od tega jih približno 200 doseže jajčece in običajno ga oplodi le eden. To zagotavlja, da ima nastala zigota pravilno kombinacijo genskega materiala. Če dve semenčici oplodita eno jajčece, se zigota ne uspe pravilno razdeliti in se ne razvija naprej.
Dogodki v oploditvi
Ko prodrejo v maternični vrat in vstopijo v maternico, lahko sperme ostanejo do pet dni, preden odmrejo. Te sperme uporabljajo pojav, imenovan kemotaksija, da najdejo jajčece, če je prisotno. To se nanaša na način, na katerega se lahko koncentracija določene kemikalije v okolju spreminja glede na lokacijo. V tem primeru lahko sperme, ki se približajo jajcevodom, poiščejo jajčece tako, da sledijo sledi hormonov, ki jih jajčece sprošča.
Prva sperma, ki doseže jajčece, se veže z molekulami na njegovi površini in ta interakcija povzroči kemične spremembe v membrani jajčeca. Te spremembe pomagajo semenčici premikati skozi membrano jajčeca in preprečujejo vezavo kakršnih koli dodatnih semenčic. Ko je sperma znotraj jajčeca, se njena lastna membrana raztopi, kar omogoča mešanje vsebine obeh. Ko se genski material jajčeca in sperme združita, se nova zigota začne deliti. Gnojenje se šteje za končano, ko se genski material združi.
Uspeh oploditve je odvisen od več dejavnikov, vključno s časom spolnega odnosa glede na ženski menstrualni ciklus in reproduktivnim zdravjem ženske in moškega, ki sta vključena v proces. Različni različni pogoji lahko zmanjšajo plodnost ene in druge strani. Pri moških lahko nizko število semenčic ali sperme z nizko mobilnostjo zmanjša možnost, da sperma doseže jajčece. Pri ženskah lahko stanje, kot je endometrioza, bolezen maternične sluznice, prepreči implantacijo.
Implantacija v maternico
Oploditev se običajno zgodi v eni od jajcevodov, po kateri jajčece potuje v maternico v obdobju približno treh dni. Ko pride v maternico, se zigota vsadi v sluznico endometrija za nadaljevanje razvoja. V redkih primerih se zigota ne premakne v maternico in se namesto tega vsadi v steno jajcevoda. Posledica tega je zunajmaternična nosečnost, dogodek, ki na koncu prepreči razvoj ploda in lahko ogrozi zdravje nosečnice.
Reproduktivna pomoč
Za ljudi, ki ne morejo zanositi s spolnim odnosom, sodobna tehnologija ponuja načine, da zaobidejo nekatere biološke zahteve oploditve. Ena takih metod je intrauterina oploditev, ki zagotavlja, da sta jajčece in semenčica sposobna vzpostaviti stik. V tem procesu ženska dobi zdravila, ki spodbujajo sproščanje več jajčec med ovulacijo. Ko pride do ovulacije, se pripravljene sperme, ki jih zagotovi njen moški partner, vnesejo neposredno v njeno maternico.
In vitro oploditev vključuje podobne tehnike povečanja proizvodnje jajčec pri ženskah z zdravili. Spermo pobiramo na enak način kot prej, vendar namesto da bi spermo vnesli v maternico, se jajčeca ženske vzamejo iz njenih jajcevodov in pomešajo s spermo v posodi za kulturo. Po nekaj dneh se oplojena jajčeca izberejo in vsadijo v maternico ženske. Ker se za povečanje možnosti nosečnosti običajno vsadi več zarodkov, ta metoda pogosto povzroči več rojstev.