계란에 정자의 장애물 코스

Original cartoon by Alex Martin
출처 : Alex Martin의 원본 만화

어떤 남자는 너무 많은 정자를 생산합니다. 그 작은 언급 사실은 내 이전 블로그 게시물의 초점이었다. ( 너무 많은 정자가 왜 계란을 망칠 까봐 , 2017 년 8 월 11 일에 게시 됨.) 정자 수가 너무 많으면 비정상적으로 밀도가 높은 구름이 난을 둘러싸고 정자 하나 이상이 침투 할 수 있습니다 ( 다형성 ). 대부분의 인간의 경우 두 개의 정자가 난자를 수정하여 아버지와 어머니의 정상적인 쌍 ( triploid condition ) 외에 염색체가 추가로 설정된 배아를 만든다. 추가적인 염색체 세트는 필연적으로 태어날 때의 손실이나 출생 후 몇 시간 이내에 유아의 사망과 함께 치명적인 결과를 초래합니다. 염색체 이상이 모든 유산의 약 절반에 존재하며, 그 중 1/4은 여분의 염색체 세트를 포함합니다.

 NinaSes (2015). Wikimedia Commons; file licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.
계란을 비옥하게하는 단일 정자에 의해 생성 된 1 일 인간 접합자. 암컷과 수컷의 전핵과 ​​극체가 볼 수 있습니다.
출처 : 저자 : NinaSes (2015). 위키 미디어 공용어; Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International 라이선스에 따라 사용이 허가 된 파일입니다.

정자의 오디세이

남성 포유 동물의 사정에는 일반적으로 인간의 평균 약 2 억 5 천만 개의 정자가 포함되어 있지만 놀랍게도 거의 계란 근처에있는 사람은 거의 없습니다. 실제로, 포유 동물의 생식 기관은 특히 난관 위쪽 뻗기 (난자가 자궁에 도달하기 위해 따라가는 튜브)에 도달하는 정자의 수를 최소화하는 데 특별히 적합합니다.

수잔 수아레스 (Susan Suarez)와 앨런 피시 (Allan Pacey)의 2006 년 논문은 여성의 생식 기관을 지나가는 정자가 마주하는 오디세이를 전문적으로 검토했다. 우선, 사정의 일부만이 질의 적대적인 신맛에서부터 자궁 경부 ( 자궁 경부 )의 목으로 빠져 나옵니다. 그런 다음 정자가 자궁 경부 위로 이동하면서 점액 가닥이 비정상적인 모양을 가졌거나 너무 천천히 수영하는 것을 걸러냅니다. 자궁 내로 직접 정액을 주입하여 자궁 경부 장벽을 우회하면 ( 자궁 내 수정IUI ) 임신 성공률은 2 천만 정자를 넘습니다. 이것은 자연 사정에서 정자의 단지 10 % 만 자궁에 도달한다는 것을 의미합니다. 정자가 자궁에 들어가면 근육 수축이 난관으로의 이동을 돕습니다. 겨우 수천 개의 정자가 난관의 비교적 친화적 인 환경에 들어간다. 그것의 하단부 인 협부 는 정자가 난관 내벽에 묶여서 비틀 거리는 방식으로 방출되는 저장소 역할을합니다. 방출 후, 정자는 수용체를 거치면서 지나치게 활동적으로되며, 이로 인해 수정이 일어나는 난관 ( 상복부 ) 상단으로 이동할 수 있습니다. 마주 치게되는 모든 장애의 결과는 일반적으로 한 번에 100 개 정도의 정자 만이 전형적으로 상복부에 존재한다는 것입니다. 수정과 수정 사이의 정자 수의 점진적 감소는 의심 할 여지없이 다형성의 위험을 감소시키는 역할을한다.

 Shazz (2006). Wikimedia Commons; File licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.
여성의 생식 기관을 따라 정자 수의 단계적 감소를 보여주는 다이어그램. 1. 질 내에 침적 된 사정의 일부만 자궁 경부에 들어갑니다. 2. 자궁 경부에서 점액 가닥이 비정상적인 정자를 제거합니다. 3. 정자는 난관 하단에 들어가서 안쪽 안감에 묶는다. 4. 난관 안쪽에서 방출 된 정자는 수정으로 진행될 수있다.
출처 : 저자 : Shazz (2006). 위키 미디어 공용어; 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시 – 동일 조건 3.0 Unported 라이선스에 따라 사용이 허가 된 파일입니다.

다른 많은 제안들 중에서, 인간의 오르가슴의 가능한 기능을 둘러싼 만연한 추측은 계란을 향한 정자의 이동을 용이하게하는 적응을 대표한다는 가설을 낳았다. 오르가즘은 호르몬 옥시토신의 방출이 증가되어 활동적인 정자 수송을 유발할 수있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 Roy Levin이 2011 년에 지적했듯이,이 가설은 다형성을 피하는 것이 실제로는 여성의 통로를 통과하는 정자의 균형을 정교하게 통제해야한다는 사실을 완전히 무시한 것이다. 수정 후, 여성 생식 기관에 대한 주요 도전 과제는 난자쪽으로 정자의 이동을 촉진시키는 것이 아니라 정자 수의 단계적 감소를 달성하는 것입니다.

 MartaFF (2015). Wikimedia Commons; file licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.
체외 수정 (IVF)을위한 절차.
출처 : 저자 : MartaFF (2015). 위키 미디어 공용어; Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International 라이선스에 따라 사용이 허가 된 파일입니다.

체외 수정의 교훈

1978 년에 시험관 아기가 출현하면서 인간 난자의 수정을 검사 할 수있는 새로운 가능성이 열렸고 부적절한 정자 밀도로 인해 오류가 발생할 가능성도 제기되었습니다. 그러나 이것은 체외 수정 (IVF)이 처음 개발되었을 때 문제가되지 않았다. 1981 년 IVF의 선구자 인 Robert Edwards는 가능한 다형성에 대한 첫 번째 논평 중 하나를 제공했습니다. 그는 초기 연구에서 임신 12 주에 유산 된 태아가 삼중 체성 인 것으로 밝혀 졌다고보고했다. Patricia Jacobs와 그의 동료들은 1978 년에 인간 임신에서 삼중 체성이 비교적 흔한 (1-3 %) 것을 보여주는 주요 조사에서 이전에보고 했었지만, Edwards는이 염색체 이상이 "정량적이지 않을 수있다"고 주장했다. 왜냐하면 대다수의 알 하나의 정자에 의해 기름지게된다. 틀림없이, Jacobs와 동료들이보고 한 빈도는 자연적 개념에 대한 것이었다. 1981 년 에는 체외에서 부 자연스러운 정자 밀도 노출 된 난에 대한 비교 가능한 정보가 없었다.

사실, 1981 년 논문에서 이안 크래프트 (Ian Craft)와 동료들은 IVF와 관련하여 정자 수를 명시 적으로 논의했다. 그들은 자연 임신 기간 동안 난자를 둘러싼 정자의 수는 알려지지 않았 으며 체외 수정을위한 정자의 이상적인 수는 평가되지 않았다고 지적했다. 에드워즈와 동료 연구자들은 10 만에서 100 만 개의 정자를 사용하는 반면 크래프트 은 난자를 둘러싸고있는 배양 배지에서 10,000 개의 운동성 정자만을 가지고 수정을 달성했다. 그들은 훨씬 적은 숫자가 결국 충분하다고 증명할 것이므로 "다형성 수정의 위험을 감소시킨다"고 예측했다.

Adapted from a figure in Wolf et al. (1984).
인간 체외 수정시 정자 수와 수정 성공 사이의 관계. 수정의 성공은 정자 수가 50 만에서 25,000으로 감소함에 따라 점진적으로 증가하지만, 그 성공은 10,000 정자의 추가 감소로 급격히 감소합니다.
출처 : Wolf et al. (1984).

이후 1984 년 Don Wolf와 동료들은 정자 농도와 체외 수정의 관계에 대해보다 자세히보고했다. 수정 효율은 실제로 25,000 ~ 500,000 범위의 정자 수가 증가함에 따라 감소 하는 것으로 밝혀졌으며 최저 밀도에서 최대 수정률은 80.8 %였다. 대조적으로, 다형성 수정의 정도는 정자 농도와 직접적으로 관련이 있었으며, 25,000 정자 / cc 미만에서는 0에서 50 만 정자 / cc로 5.5 %로 증가했다. 늑대와 동료들은 자연 임신시 시비지에 존재할 것으로 예상되는 100 대 정도에 비해 계란 당 50 만에서 100 만 정자의 농도가 현저히 높다고 강조했다. 한스 판 데르 벤 (Hans van der Ven)과 동료들의 1985 년 논문은 늑대 팀이보고 한 결과를 강화했다. 1980 년대 이래로 IVF의 최적 정자 수에 관한 연구는 거의 발표되지 않았다. 일반적으로 상대적으로 낮은 정자 밀도가 사용되고 있으며, 2013 년 Ping Xia는 이러한 조건에서 수정란의 약 7 %가 다형성 (polyspermic)이라고보고했다. 현대 IVF 절차에서 일상적인 검사는 자궁으로 옮기기 전에 그러한 모든 사례를 제거합니다.

 Filip em (own work). Wikimedia Commons; file licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

testis 볼륨 평가를위한 난초 측정기의 다이어그램. 숫자는 체적을 ccs로 나타냅니다. 크기 1-3 ccs (노란색)는 일반적으로 사춘기 이전에 발견되며 크기는 4-12 ccs (주황색)이며 일반적으로 사춘기에 발생하며 크기는 15-25 ccs (빨간색)입니다.

출처 : 저자 : Filip em (자신의 저작물). 위키 미디어 공용어; Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 라이센스에 따라 사용이 허가 된 파일.

고환 크기, 테스토스테론 및 정자 수

수많은 연구 결과에 따르면 고환 크기, 테스토스테론 수치 및 정자 생산은 기능 네트워크에서 모두 연결되어 있습니다. 고환의 양은 종종 캘리퍼스로 측정 한 최대 길이와 너비로부터 계산하여 산정됩니다. 예를 들어, Leigh Simmons와 동료 연구원은 학생 자원 봉사자 연구에서 선형 측정을 통해 계산 한 정소 수와 정자 수 사이에 강한 상관 관계가 있다고보고했습니다. 그러나 의료 전문가가 수행 한 많은 연구에서 고환의 양은 Andrea Prader (1966)가 원래 고안 한 난형 모델의 표준 세트와 비교하여 촉진함으로써 결정됩니다. Orchidodometer로 알려진이 장치는 각각 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20 및 25 ccs의 부피를 가진 12 개의 나무 또는 플라스틱 난형으로 구성됩니다. 소아과 의사는 개인 개발을 연구하기 위해 정기적으로 orchidometers ( "비뇨기과 의사의 청진기")를 사용합니다. 평균적으로 고환은 출생에서부터 11 년 (1-3 ccs)까지 성장하지만 사춘기에 약 12 ​​ccs에 도달하기까지 크기가 커지기 시작합니다. 후속 성장은 매우 빠르며 성인 상태 (전형적 범위 : 15-25 ccs) 로의 이행은 불과 3 년이 걸립니다.

Adapted from a figure in Simmons et al. (2004).
50 명의 남성의 사정에서의 총 정자 수와 두 고환의 총 부피 사이의 관계.
출처 : Simmons et al. (2004).

테스토스테론 수치가 높고, 고환이 많고, 정자 수가 많으면 남성이 "hypermasculine"일 수 있습니다. 많은 여성의 의혹을 확인하고, 남성은 테스토스테론 중독으로 고통받을 수 있다고 진정으로 말할 수 있습니다. 비정상적으로 많은 수의 정자를 생산하는 주된 단점은 태아 발달의 결과적 인 혼란과 함께 다형성의 잠재 성을 증가 시킨다는 것이다. 아마도 자연 선택은 일반적으로 성공적인 수정 확률을 극대화하고 다낭 증후군의 위험을 최소화하는 것 사이의 절충안을 반영하는 최적 수준에서 정자 생산을 유지하도록 작동합니다. 그리고 여성의 생식 기관은 분명히 정자 형태의 급진적 인 감소에 적응되어 있습니다.

참고 문헌

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