(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)(Reproducción humana)(Introducción)(Historia de vida humana)(Introducción al sistema reproductor)(Regulación hormonal masculina)(Fisiología del sistema reproductor masculino)(Testosterona, masculinidad y reproducción)(La espermatogénesis humana)(Regulación hormonal femenina)(Anatomía del sistema reproductor femenino)(Los estrógenos, la feminidad y la reproducción)(La ovogénesis)(La ovulación y el cuerpo lúteo)(El ciclo menstrual)(El coito efectivo y el viaje de los espermatozoides)(De la fecundación a la implantación)(Gastrulación y formación de los discos embrionarios)(Los sacos embrionarios)(Destinos del disco trilaminar)(Gemelos y las membranas fetales)(Desarrollo fetal y embarazo)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
Una madre se
considera embarazada en el momento de la fertilización, y la fertilización se
define como la unión exitosa del espermatozoide y el óvulo. La vida media de un
óvulo liberado o de un espermatozoide recientemente depositado en el canal
urogenital de la mujer es en ambos casos menores a dos días, por lo que el
transporte eficiente de los gametos antes de que mueran resulta un factor
importante para la fertilización. El proceso de fertilización involucra más
procesos de lo que generalmente se esperaría, por ejemplo, el óvulo se
encuentra aún en medio del proceso de meiosis, y cuando el espermatozoide
ingresa al óvulo este retoma su proceso de meioisis produciendo dos cuerpos
polares extra y generando finalmente el núcleo haploide de cromátide simple
necesario para que se dé la compatibilidad cromosomal.
En cualquier caso, inmediatamente después de que se genera el núcleo final del óvulo la célula inicia la primera división o clivaje. Los clivajes son divisiones celulares que se caracterizan por la ausencia de las fases de crecimiento G1 y G2. Después de una serie de clivajes se alcanza el estado de mórula y se denomina al organismo en desarrollo mórula. La mórula luego de desarrolla en una estructura hueca con una masa de células en el interior que recibe diferentes tipos de nombre, si hablamos de animales no humanos se la llama blástula, pero en los humanos se la denomina blastocisto o blastoquiste.
Figura 59. El viaje de los
espermatozoides inicia en la vagina y termina en las trompas de Falopio.
Debido a que el
embrión posee una cantidad limitada de nutrientes procedentes del óvulo
inicial, todas estas divisiones celulares ocurren sin que el sistema incremente
su volumen de manera substancial, en otras palabras, con cada división las
células del embrión en desarrollo se hacen paulatinamente más pequeñas. Una vez
se alcanza el limite el embrión necesita apoyo externo para poder subsistir y
este apoyo será prestado por la madre. Cuando el embrión está cerca de su
límite ingresa al útero y se produce el proceso de implantación. La
implantación del embrión en el útero es un proceso muy marcado, el embrión
genera hormonas que señalan al sistema de la madre para ingresar en el estado
de embarazo. Antes de eso la fisiología femenina es normal.
Una vez implantado
el embrión prosigue a la etapa de gástrula o como se la denomina en los seres
humanos el trofoblasto. El trofoblasto marca la etapa de desarrollo y
especialización de los tejidos en formación, y posteriormente los sistemas de
órganos, así se ingresa a la etapa del feto. El feto se desarrolla por varios
meses fortaleciéndose y desarrollando sus tejidos, junto con otras estructuras
de vida corta que solo se manifiestan en el embrión como los arcos branquiales
o la cola. Finalmente, el feto es expulsado del vientre mediante el parto. El
parto también estimula al cuerpo femenino a iniciar el funcionamiento de las
glándulas mamarias para alimentar al bebe recién nacido unos días después del
parto. La madurez sexual necesaria para mantener un parto se alcanza entre los
11 y 12 años de edad en la especie humana, aunque pueden existir variaciones
dependiendo de factores externos como la alimentación.
Los seres humanos
son animales con fecundación interna, es decir en los que el material biológico
reproductivo o gametos ingresa a una cavidad especial al interior de la hembra
y allí se produce la fecundación. Una vez depositado en el canal urogenital
femenino los espermatozoides deben nadar por el útero y entrar a uno de los
oviductos donde la fertilización ocurre. El óvulo que se encuentra detenido en
meiosis I también debe viajar hacia el oviducto. La fecundación requiere de la
llegada sincronizada de un óvulo y un espermatozoide, cosa que en ocasiones no
se presenta, siendo la fecundación un asunto de probabilidades, en ocasiones se
necesitan muchos intentos y en otras con uno solo es suficiente.
El óvulo posee una
serie de estructuras asociadas que lo protegen y que sirven como agentes de
selección sexual, a su alrededor se encuentra una matriz de proteína llamada
zona pellucida y una capa de células granulosas/foliculares. El tránsito de los
espermatozoides por el canal urogenital femenino está plagado de peligros, por
ejemplo, el propio sistema inmune de la madre elimina espermatozoides al
reconocerlos como agentes extraños. De hecho, en el tránsito de los
espermatozoides hasta el óvulo es donde es posible visualizar uno de los
ejemplos de evolución en acción más claros, mezclándose fuerzas de selección
natural, junto con factores completamente aleatorios de forma simultánea. El
coito es el nombre formal que recibe el acto sexual en el cual el hombre
deposita el semen en la vagina de la mujer, el cual contiene una gran cantidad
de espermatozoides. Para que los espermatozoides contenidos en el semen logren
llegar al óvulo y fertilizarlo es necesario que el coito se dé durante la fase
reproductiva de la mujer.
Los óvulos
femeninos son liberados de manera cíclica con una duración de 28 días
aproximadamente entre la muerte de dos óvulos a lo cual se denomina ciclo
menstrual. En medio de ambos puntos se encuentra el pico de fertilidad que es
cuando se encuentra a un óvulo meióticamente activo y en el punto del oviducto
ideal para la fertilización. Para que se dé una fertilización efectiva se debe
depositar semen fresco durante el lapso intermedio entre los dos estados de
menstruación.
Durante el periodo
fértil femenino el sistema reproductivo de la mujer facilita el transporte de
los espermatozoides en diferentes puntos como el cuello uterino. Sin embargo,
durante los periodos de tiempo inmediatamente anteriores y posteriores a una
menstruación el sistema reproductivo femenino obstruye el transporte de los
espermatozoides. Si la fertilización no tiene lugar los espermatozoides
empiezan a presentar degeneración celular a las 24 horas de su ingreso al
sistema reproductor femenino siendo finalmente pasto del sistema inmune. Los
óvulos no fecundados son transportados al útero donde al intentar implantarse
arrastran con una porción de tejido generando el sangrado tipo de la fase de
menstruación. Si la
fertilización no tiene lugar los espermatozoides empiezan a presentar
degeneración celular a las 24 horas de su ingreso al sistema reproductor
femenino siendo finalmente pasto del sistema inmune. Los óvulos no fecundados
son transportados al útero donde al intentar implantarse arrastran con una
porción de tejido generando el sangrado tipo de la fase de menstruación. Aunque puede variar entre los individuos el
coito efectivo ocurre durante el periodo fértil de la mujer justo en medio de
dos menstruaciones.
coito efectivo es
solo el inicio del viaje hasta completar la fecundación. A continuación, describiremos
las etapas de este épico viaje a través del sistema reproductor femenino.
El volumen de semen
de un hombre fértil puede variar entre 2 a 6 mL y contienen entre 20 y 30
millones de espermatozoides por mililitro. El semen está constituido por una
fase celular y una fase diluyente. La fase diluyente o líquida se denomina
plasma seminal y tiene como función coagularse después de la eyaculación para
evitar que los espermatozoides sean expulsados de la vagina, aunque se diluye
entre 20 y 30 minutos después de la eyaculación por la acción de enzimas
proteolíticas liberadas por el mismo semen. Por esta razón en casos de
violación este lapso de tiempo es ideal para recuperar el material biológico
del agresor sexual para futuras comparaciones a nivel penal. El coagulo de
plasma seminal forma un reservorio temporal de espermatozoides que los protege
del pH ácido de la vagina de forma temporal. Sin embargo, si los
espermatozoides permanecen mucho tiempo en la vagina se mueren, por lo que solo
tienen una opción, ¡nadar!
Una vez que los
espermatozoides salen de la vagina ingresan al canal cervical "cervix, ver
Figura 59", el cual constituye un ambiente más
favorable para su supervivencia, aunque está lleno de canales ciegos por donde
los espermatozoides pueden perder el camino.
Durante el pico de
fertilidad las moléculas de mucina del moco cervical favorecen la migración de
los espermatozoides, esto se logra mediante un cambio de orientación de forma
paralela a la ruta de los espermatozoides. Algunos espermatozoides que pierden
su camino en las criptas cervicales pueden volver a encontrar el camino,
permitiendo un flujo de espermatozoides relativamente continuo. El útero es un
lugar peligroso para los espermatozoides debido a la presencia del sistema
inmune femenino que literalmente dará caza a los espermatozoides más lentos o a
aquellos con mala suerte de encontrarlos en el camino por muy rápidos y fuertes
que sean “aunque en términos estadísticos, los espermatozoides más rápidos
tendrán mayores probabilidades de pasar la masacre”. Posteriormente los
sobrevivientes a la masacre del sistema inmune deben afrontar una nueva barrera
en la unión entre las trompas de Falopio y el útero.
Si asumimos un promedio de espermatozoides, de unos 75 millones de espermatozoides que ingresan a la vagina de la mujer solo entre 50-100 individuos alcanzan las trompas de Falopio. Las mayores pérdidas de espermatozoides se dan en la vagina, el útero y la barrera del útero con las trompas de Falopio. Los espermatozoides que sobreviven llegan a la ámpula entre 5 a 10 minutos después del coito. La movilidad de los espermatozoides explica fuertemente la velocidad de este viaje, pero también contribuyen a esto el estado fisiológico de la mujer en términos de las contracciones musculares de la vagina, la cérvix y el útero; el movimiento ciliar; la actividad peristáltica, el flujo de fluidos en los oviductos entre otros.
Figura 60. Criptas del cuello
uterino. Las criptas de la cerviz son zonas muertas, que sirven de trampas
para espermatozoides.
Aunque pareciera
intuitivo que el óvulo libere hormonas que atraigan a los espermatozoides lo
paradójico es que no existe evidencia de ese fenómeno en los seres humanos. A
pesar de esto, si existe evidencia de actividad específica que efector-receptor
“llave-cerradura” entre los óvulos y el espermatozoide que puede servir como
una barrera final de selección sexual sobre los espermatozoides que logran
llegar al óvulo. Los espermatozoides llegan a las cercanías de los óvulos de
forma aleatoria y algunos pueden terminar en la cavidad abdominal.
Aunque los
espermatozoides pueden permanecer motiles por lapsos tan prolongados como 4
días, sus capacidades fertilizantes están limitadas entre los días 1 y 2 en el
canal reproductivo femenino. Los espermatozoides recientemente eyaculados no
pueden penetrar al óvulo de manera inmediata, esto se debe a que durante la
maduración en el epidídimo los espermatozoides adquieren una cubierta
estabilizante de glicoproteínas que impiden la interacción con el óvulo. ara
liberarse de esa capa los espermatozoides deben pasar por varios procesos en
las trompas de Falopio antes de acceder al óvulo.
Para liberarse de
la cubierta estabilizante los espermatozoides pasan a través del proceso de
capacitación. La capacitación no solo involucra la liberación de la capa
estabilizante, también involucra la perdida de lípidos y un incremento en el
consumo de carbohidratos con una subsecuente estimulación en la motilidad.
Finalmente, el acrosoma u orgánulo que sirve de escudo en la cabeza del espermatozoide
se une con la membrana celular.
La fusión del
acrosoma y la membrana celular se denomina reacción del acrosoma y se completa
cuando el espermatozoide se une a la zona pellucida del espermatozoide. Otros
fenómenos que acompañan a la reacción del acrosoma son la redistribución de los
orgánulos, incremento en la fluides de la membrana y un incremento de la
permeabilidad ante el calcio. La capacitación toma lugar a lo largo de del
canal genital femenino y puede durar entre 1 hora hasta varias horas. El
problema de la capacitación era uno de los principales obstáculos para la
fertilización in vitro, pero algunos medios de cultivo poseen químicos que
permiten capacitar a los espermatozoides y realizar el procedimiento
artificial.
Debido a que el
oviducto no rodea completamente al ovario se requiere una recolección activa de
los óvulos. Los óvulos liberados son capturados por proyecciones en formas de
dedos llamadas fimbrias.
El movimiento
ciliar y las contracciones musculares facilitan la recolección de los óvulos,
bajo la influencia del estrógeno segregado durante el periodo periovulatorio.
Debido a que el oviducto se abre en el interior del peritoneo los óvulos que no
son capturados por las trompas de Falopio pueden terminar en la cavidad
peritoneal. Si un óvulo que irregularmente termina en el peritoneo es
fertilizado por un espermatozoide persistente que atraviesa toda la trompa de
Falopio y llega hasta el peritoneo se produce un embarazo ectópico. Los óvulos
fertilizados son transportados de las fimbrias a la ámpula gracias a un
movimiento ciliar coordinado y depende de la presencia de las células
granulosas que rodean al óvulo. La vida fertilizable de un óvulo es de
alrededor de 24 horas y la fertilización ocurre usualmente dos días después de
la fertilización.
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