К верхнему полюсу яичка тесно прилегает придаток яичка, представляющий собой длинную, сильно извитую петлястую трубку — проток придатка, в который вливаются также сильно извитые выносящие канальцы яичка, образующие дольки придатка. Если проток придатка расправить, получится шнурок длиною около 6 м. Книзу он утолщается, становится менее извилистым и затем непосредственно продолжается в семявыносящий проток. Придаток яичка, особенно его хвостовая часть, является резервуаром для накопления сперматозоидов. Здесь сперматозоиды окончательно дозревают и приобретают способность к оплодотворению.
Семенные канальцы яичка являются местом для продукции семенных нитей (сперматогенеза). Здесь весьма сложно, путем четырех последовательных делений особых клеток зародышевого эпителия канальца, так называемых сперматогоний, происходит клеточная трансформация, в результате которой образуются и созревают качественно новые клетки — зрелые сперматозоиды.
Этот процесс происходит только под влиянием мужского полового гормона — тестостерона и длится 74 дня. Благоприятное влияние на сперматогенез оказывают также гормоны щитовидной железы. Ядро зрелого сперматозоида, как и ядро зрелой яйцеклетки, представляет собой полуядро, содержащее по сравнению с остальными клетками тела половинчатое число хромосом (это мужской пронуклеус). Вторую половину сперматозоид получает от яйцеклетки при оплодотворении.
В зависимости от условий в половозрелом яичке одновременно функционируют не все канальцы: сперматогенез в них происходит не в одинаковой степени полно, а в некоторых из них даже временно может приостановиться. Для полного восстановления сперматогенеза требуется 3–4 дня.
Сперматозоид[9], или мужская половая клетка, у человека представляет собой длинную нить с округлым утолщением на одном конце, его внешняя форма напоминает булавку. Длина сперматозоида равна примерно 0,05 мм, то есть 20 семенных нитей, расположенных в длину, составят тоненькую черточку в 1 мм. В зрелом сперматозоиде различают 4 части: головку грушевидной формы, содержащую ядро, шейку, тело (или вставочный отдел), содержащее двигательный аппарат (спиральную нить, происходящую от митохондриев), и длинную хвостовую нить, производящую волнообразные движения.
Сперматозоиды движутся винтовыми вращениями хвоста всем телом вокруг продольной оси (прямолинейно-поступательное движение) головкой вперед против тока жидкости (реотаксис). Центр движения сперматозоидов находится в их шейке и теле. Ток жидкости и мерцание эпителия маточных труб в сторону матки, а в матке — в сторону маточной шейки способствуют продвижению яйцеклетки навстречу сперматозоиду. Сперматозоид и яйцеклетка при соответствующем увеличении соразмерно выглядели бы как маковое зерно и крупное яблоко.
Количество сперматозоидов, выбрасываемое со спермой при каждом половом акте или поллюции, огромно — до 200–300 миллионов и более. Многочисленность находимых в сперме сперматозоидов и их энергичные движения свидетельствуют о нормальном состоянии семени. При благоприятных условиях уже через 30–40 минут после сношения сперматозоиды достигают полости матки.
Секрет семенных канальцев состоит из сперматозоидов, заключенных в клейкой густой жидкости. В придатке и семя-выносящем протоке семенные нити подвижности не проявляют. Они становятся активными, когда к ним присоединяются секрет семенных пузырьков и сок предстательной железы.
Семенная жидкость — это сложная смесь, состоящая из продуктов, выделяемых яичками, семенными пузырьками, предстательной железой, куперовыми железами и слизистыми железами мочеиспускательного канала. Она содержит около 10 % плотных веществ, главным образом за счет содержащихся в ней в большом количестве спермиев. Кроме того, в ней находятся белки, аминокислоты, глюкоза, фруктоза, гормоны, мочевая и другие кислоты, ферменты — гиалуронидаза, кислая фосфатаза и другие[10], а также витамины С, B1, В2, РР, Е, А и многие другие органические и неорганические вещества. Доказано присутствие в сперме около 17 микроэлементов. Семенная жидкость является питательной средой для спермиев и обеспечивает их нормальный обмен веществ[11].
Количество семенной жидкости, выбрасываемой при нормальном половом акте, у здоровых людей колеблется от 2 до 10 г (в среднем около 3–5 г). Количество спермы, выделенное за один половой акт, называется эякулятом. Свежевыпущенная сперма густая и тягучая, она имеет молочномутноватый вид и специфический запах цветов каштанов, который указывает на присутствие сока предстательной железы, содержащего спермин. Через 10–15 минут эякулят разжижается. Семя имеет щелочную реакцию, что благоприятствует нормальной подвижности сперматозоидов. Первая треть семени содержит 75 % общего количества спермиев в эякуляте.
9
Название «сперматозоиды» буквально означает «семенные животные» (сперма — семя, зоон — животное). Они открыты Гаммом — учеником изобретателя микроскопа Левенгука — в 1677 году и первоначально были приняты за паразитов семени. Правильнее эти клетки называть не сперматозоиды, а спермин.
11
Канальцами яичка кроме спермиев вырабатывается еще гормон ингибин, тормозящий гонадотропную функцию гипофиза.