La fisiologia della riproduzione

La fisiologia della riproduzione femminile

Le ovaie producono ciclicamente i gameti femminili (gli ovuli) ogni 28 giorni circa. Si tratta di un processo complesso regolato dagli ormoni LH e FSH, contenuti nell’ipofisi.

Già allo stadio di embrione e prima della sua stessa nascita, le cellule germinali femminili, detti oogoni, si muovono dal loro luogo d’origine fino a quello che diverranno poi le ovaie. Quasi due milioni di queste cellule, cui viene dato il nome di ovociti, si trovano già nelle ovaie al momento della nascita. Tuttavia, questo numero si riduce progressivamente tanto che una giovane donna possiede circa 400.000 ovociti primari, dei quali solo 400 giungeranno all’ovulazione durante tutta la fase fertile della donna.

A causa degli effetti ormonali, come l’ormone estradiolo, l’LH e l’FSH, ognuna delle cellule germinali primitive va incontro ad una modificazione del suo materiale genetico, detta meiosi, che ha lo scopo di limitare la sua dotazione di cromosomi a soli 23 (le altre cellule dell’organismo ne hanno 46). In questo modo i gameti femminili possiedono solo 23 cromosomi, ma la meiosi rimane ferma alla cosiddetta profase della prima divisione meiotica ed essi non potranno ancora essere fecondati. Inoltre, a differenza del processo continuativo che si verifica nel maschio, l’ovulazione si verifica nella donna in modo periodico, ripetendosi ogni 28 giorni.

Il primo giorno del ciclo mestruale, diversi follicoli, ognuno dei quali contiene un ovocito, iniziano simultaneamente a svilupparsi per effetto dell’ormone FSH prodotto dalla ghiandola ipofisi, che si trova alla base del cervello. In condizioni normali, solo uno di questi raggiungerà la maturità e potrà arrivare all’ovulazione per essere fecondato, gli altri si perderanno durante il progredire del ciclo.

In questo processo, i follicoli che si sviluppano secernono l’ormone estradiolo che sollecita l’ipofisi a produrre l’ormone LH. Allo stesso tempo, l’estradiolo stimola lo sviluppo dell’endometrio nell’utero. Alcuni giorni prima del ciclo, l’LH prodotto favorisce la prima divisione meiotica dell’ovocita che è stato scelto, mentre la quantità di FSH diminuisce. Più tardi, 38 o 40 ore dopo, il follicolo libera l’ovulo, che viene raccolto nella tromba di Falloppio. Questo momento è definito ovulazione e si verifica al quattordicesimo giorno del ciclo.

L’ovulo così liberato potrà sopravvivere circa un giorno e potrà essere fecondato solo in questo momento. Si posizionerá nella zona ad ampolla della tuba e gli spermatozoi giunti sino a lì ne sono attratti e lo circondano. Quando uno spermatozoo penetra all’interno del suo citoplasma, l’ovulo diventa immediatamente impermeabile, rendendo impossibile l’ingresso agli altri spermatozoi. La testa di questo spermatozoo, poiché la coda è rimasta all’esterno, stimola nell’ovulo l’avvio della seconda divisione meiotica. Ventiquattro ore dopo l’entrata dello spermatozoo, l’embrione (chiamato in realtà pre-embrione) consta di due pronuclei e possiede una dotazione cromosomica completa, con 46 cromosomi, come tutte le cellule dell’organismo. Da questo momento, il preembrione inizia un processo continuo di divisione mitotica che trasforma l’embrione prima in due cellule, poi in quattro, poi in otto e così via.

Nel frattempo, il follicolo già vuoto sviluppa le proprietà di una ghiandola endocrina e inizia a secernere progesterone e un certa quantità di estradiolo. Viene quindi denominata corpo luteo ed é responsabile di favorire la corretta preparazione dell’endometrio (che si é sviluppato precedentemente grazie all’estradiolo), per ricevere l’embrione. Il progesterone, che possiede anche un effetto inibitorio verso l’ipofisi, stimola l’arresto della secrezione di LH che nel caso non vi sia gravidanza determina la decomposizione del corpo luteo dopo quattordici giorni dalla sua costituzione e l’eliminazione dell’endometrio attraverso le mestruazioni (ossia, 28 giorni dopo l’inizio del ciclo).

Il preembrione inizia il suo sviluppo nella tuba di Falloppio per quattro o cinque giorni. Quando ha sviluppato dalle 12 alle 24 cellule riceve il nome di morula e si sposta all’interno dell’utero, dove al sesto giorno s’impianterà nell’endometrio, a stadio di blastocista. In quel momento, si comincia a produrre l’ormone hCG, que presenta una struttura simile all’LH. Percio’, il corpo luteo non si decompone e permette che si mantengano i livelli di estradiolo e progesterone necessari per mantenere la gravidanza. Lo stesso hCG è l’ormone che permette di diagnosticare la gravidanza con metodi immunologici che utilizzano urina o analisi del sangue

Al nono giorno dall’ovulazione, l’embrione è già completamente impiantato nell’epitelio endometriale e si svilupperà progressivamente, fino al momento del parto. Laddove non si verifichi la fecondazione, l’estradiolo ed il progesterone che sono presenti nel sangue diminuiranno rapidamente. L’ipofisi reagisce a sua volta bloccando l’FSH e dà avvio ad un nuovo ciclo.

Fisiologia della riproduzione nell’uomo

Nell’uomo la produzione di gameti maschili (spermatozoi) avviene costantemente ed avviene nei condotti seminali, che si trovano nei testicoli del maschio.

Lo spermatozoo o il gamete maschile è un cellula che ha la capacità di muoversi. La sua testa contiene il materiale genetico necessario per fornire al futuro embrione (pre-embrione) la dotazione cromosomica maschile.

Per gli effetti ormonali del testosterone, dell’LH e dell’FSH, ognuno degli spermatogoni (le cellule germinali primitive del maschio), subisce una divisone mitotica e produce due spermatociti. Ogni spermatocita, sempre per meiosi, genera due spermatidi, che sono gli spermatozoi primari che contengono solo 23 cromosomi (la metà di quelli che posseggono le altre cellule dell’organismo) e che dopo una fase di differenziazione diventeranno infine spermatozoi. Tutto questo processo dura circa sessanta giorni e gli spermatozoi che si sono creati sono immagazzinati nell’epididimo (alla periferia dei testicoli), dove sviluppano la capacità di muoversi.

Al momento dell’eiaculazione, gli spermatozoi rilasciati passano nell’uretra, dove si mescolano con il liquido seminale e prostatico per formare il seme, prima di uscire all’esterno. Una volta all’esterno, completano immediatamente il processo di capacitazione che permette loro di fecondare l’ovulo.

Sebbene questo processo avvenga continuamente, la sua ampia durata (quasi 80 giorni) influisce enormemente sulla fertilità reale del signore. Tra gli altri fattori, influisce molto il lasso di tempo tra le eiaculazioni: se si eccede o si va oltre l’intervallo finestra ideale delle 72 ore, si genera un’alterazione nella raccolta degli spermatozoi. Inoltre, durante 80 giorni, gli spermatozoi in formazione possono essere influenzati da patogeni esterni, sostanze tossiche, farmaci o stress.

Probabilmente, anche per favorire la sopravvivenza della specie, è elevato il numero di spermatozoi rilasciati in ogni eiaculato. Una quantità superiore ai 15 milioni di spermatozoi per millilitro è considerata normale (l’eiaculato medio è tra 2 e 6 millilitri). I gameti maschili sono resistenti alla crioconservazione e lo scongelamento. Grazie a questa loro caratteristica, gli spermatozoi crioconservati sono utilizzati da molto tempo nelle banche del seme e si impiegano con successo per la riproduzione umana.

La Clinica delle europee, adesso a Modena