Wie werden Spermien gebildet? Phasen der Spermatogenese

durch (gynäkologe), (embryologin) Und (invitra staff).
Aktualisiert am 20/09/2019

Die Spermatogenese ist ein Prozess, dessen Hauptfunktion die Produktion von Spermien ist. Die Spermatogenese besteht aus verschiedenen Phasen und wird im Inneren der Hoden, in abgerundeten Strukturen, den sogenannten Hodenkanälchen, durchgeführt.

Nach der Bildung werden die Spermien in die Mitte der Hodenkanälchen ausgestoßen und zum Nebenhoden (oberer Teil des Hodens) transportiert, wo die endgültige Reifung der Spermien stattfindet. Reife Spermien werden im Ejakulat ausgeschieden und können nach der Kapazitation bereits die Eizelle befruchten.

Was ist Spermatogenese?

Die Spermatogenese ist der Prozess, bei dem Spermien gebildet werden. Sie tritt bei erwachsenen Männern kontinuierlich auf, und für einen vollständigen Zyklus der Spermatogenese werden bei der menschlichen Spezies etwa 75-90 Tage benötigt.

Spermatozoen sind die männlichen Geschlechtszellen. Sie sind also haploid (sie enthalten die Hälfte der Erbinformation) und während der Spermatogenese muss man von somatischen Zellen mit 46 Chromosomen (Diploiden) zu Sexualzellen mit 23 Chromosomen (Haploiden) wechseln. Dies wird durch die Meiose erreicht.

Die biologische Funktion dieser Reduzierung der Anzahl der Chromosomen in den Gameten besteht darin, dass die resultierende Zygote, sobald die Fusion der beiden Gameten, die Befruchtung, eintritt, die richtige Anzahl von Chromosomen aufweist: 46.

Damit dieser Prozess möglich ist, ist eine spezifische hormonelle Kontrolle der Hypothalamus-Hypophyse-Hodenachse notwendig, um die Produktion von Spermien zu fördern. Dies geschieht erstmals mit dem Beginn der Pubertät bei Männern. Von nun an produzieren die Hoden durch eine vermehrte Hormonausschüttung kontinuierlich Sperma.

Phasen der Spermatogenese

Wie wir im Folgenden sehen, gibt es drei grundlegende Phasen der Spermienbildung: die proliferative Phase, die meiotische Phase und die Spermiogenese.

Proliferative Phase

Sie wird auch als Spermatogonium bezeichnet. Aus einer keimfähigen Stammzelle werden Spermatogonien vom Typ A gebildet, die durch Mitose (Zellteilung) zu Spermatogonien vom Typ A und B führen:

  • Typ A: repliziert sich weiterhin und kann zu Spermatogonien vom Typ A und B führen.
  • Typ B: führt zu einem primären Spermium, das wiederum zu vier reifen Spermien führt, sobald die Spermatogenese abgeschlossen ist.

Sobald das reproduktive Alter eines Mannes (Pubertät oder Adoleszenz) erreicht ist, teilen sich diese Zellen mehrmals, um eine Art von Zelle zu bilden, die als primäre Spermienzelle bezeichnet wird. In all diesen Teilungen gibt es einige Zellveränderungen.

Aufgrund der Vielzahl der auftretenden Mitosen ist sie als proliferative Phase bekannt. Das Hauptziel ist es, viele Spermienvorläuferzellen zu bilden, d.h. viele Spermien.

Meiotische Phase

Auch als Spermatozytogenesebekannt, handelt es sich um das Stadium, in dem eine neue Art der Zellteilung, die Meiose, beginnt, die die genetische Information um die Hälfte reduziert. Dank ihr werden Haploidzellen produziert, die als Spermatiden bezeichnet werden.

Wir können die Meiose in zwei Teilstadien unterteilen:

Meioisis I
jede primäre Samenzelle führt zu zwei sekundären haploiden Samenzellen.
Meioisis II
von jedem sekundären Spermatozyten werden zwei Spermatiden produziert, so dass wir insgesamt aus jedem primären Spermatozyten (diploid) vier Spermatiden (Haploide) erhalten.

Diese Zellen sind den Spermien bereits sehr ähnlich: Wir können in ihnen bereits die Bildung einer kleinen Geißel sehen.

Die Spermiogenese

Im letzten Stadium der Spermienbildung erfolgt die endgültige Reifung der Spermatiden, so dass das reife Sperma entsteht.

Sein Schwanz wird größer und bildet das Flagellum oder Geißel, das seine Entwicklung ermöglicht. Der Kopf des Spermas nimmt ab und erhält die spitze Form, die durch die Reduktion des Zytoplasmas, die Verlängerung des Kerns und die Bildung des Akrosoms gekennzeichnet ist.

Schließlich werden die reifen Spermien in die Mitte des Samenleiters abgegeben. Auch wenn das Sperma in diesem Moment bereits zur Ejakulation bereit ist, ist es notwendig, dass es den Kapazitationsprozess durchläuft, um die Eizelle befruchten zu können.

Auf natürliche Weise findet die Kapazitation entlang des Weges statt, auf den das Sperma im weiblichen Fortpflanzungstrakt zurückgreift, bis es die Eizelle erreicht. Sie kann aber auch im Labor durchgeführt werden, wenn eine In-vitro-Fertilisation (IVF) erforderlich ist.

Hormonregulation der Spermatogenese

Die Spermatogenese wird hormonell durch negative Rückkopplungen zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Hoden reguliert. Folgende Hormone sind an der Kontrolle des Spermienbildungsprozesses beteiligt:

Testosteron
wird von Zellen im Hoden namens Leydig oder Interstitialzellen ausgeschieden. Testosteron ist neben vielen anderen Funktionen im Körper für die Aktivierung von Genen verantwortlich, die die Differenzierung von Spermatogonien fördern.
FSH (follikelstimulierendes Hormon)
es scheidet die Hypophyse aus und wirkt auf den Hoden. Genauer gesagt übt es seine Funktion auf Hodenzellen aus, die als Sertoli-Zellen bekannt sind und für die Ernährung der Spermien sowie die Förderung ihrer Entwicklung und Reifung verantwortlich sind.
LH (luteinisierendes Hormon)
scheidet auch die Hypophyse aus. Seine Hauptfunktion ist es, die Freisetzung von Testosteron durch Leydig-Zellen zu aktivieren.
Inhibin
wird von den Sertoli-Zellen freigesetzt. Es übt seine Funktion auf die Hypophyse aus, hemmt die Freisetzung von FSH und stoppt damit die Spermatogenese.

Fragen die Nutzer stellten

Wie lange dauert es, bis die Spermien nach der Produktion ejakuliert werden können?

durch Dr. Emilio Gómez Sánchez (leitender embryologe).

Die Spermatogenese ist der Prozess der Bildung männlicher Geschlechtszellen, von den unreifen, den Spermatogonien, bis hin zu den reifsten, den Spermatozoen. Dieser ganze komplizierte Prozess findet in den Hodenkanälchen statt und dauert zwischen 64 und 72 Tagen.

Nach der Spermienproduktion verlassen sie den Hoden, um in den Nebenhoden zu gelangen, wo sie in einem etwa 10 Tage dauernden Prozess die nötige Mobilität erlangen. Hier werden sie bis zum Moment der Ejakulation gelagert, in dem sie durch die Samenleiter transportiert werden, um sich mit der Samenflüssigkeit zu vermischen, die aus den den Samen bildenden Sekretdrüsen stammt, um schließlich durch die Harnröhre ausgeschieden zu werden.

Findet die Spermienproduktion täglich statt?

durch Rebeca Reus (embryologin).

Ja, die Spermien werden unaufhörlich in den Hodenkanälchen gebildet.

Wieviele Spermien bildet jedes Spermatogonium?

durch Rebeca Reus (embryologin).

Jede Spermatogonie vom Typ A kann Folgendes verursachen:

  • Spermien vom Typ A, die sich weiterhin vermehren werden.
  • Spermatogonien vom Typ B, aus denen sich ein primärer Spermatozyt bildet, der seine Entwicklung fortsetzt, bis er zu einem Spermium wird.

Aus einer Spermatogonie vom Typ A können daher unendliche Spermien gebildet werden.

Andererseits werden von jedem Typ B am Ende des Spermatogeneseprozesses nur vier Spermatozoen gebildet.

Wie viele Spermien werden aus einer primären Spermienzelle gewonnen?

durch Rebeca Reus (embryologin).

Aus einem primären Spermium werden vier Spermien gewonnen.

Wie viele Spermien entstehen aus einer sekundären Spermatozid?

durch Rebeca Reus (embryologin).

Aus jedem sekundären Spermatozid werden zwei Spermien gebildet.

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Wie wir gesehen haben, wird die Spermatogenese durch eine Hormonausschüttung stark reguliert. Wenn Sie mehr über die Rolle dieser Hormone bei der männlichen Fruchtbarkeit wissen möchten, empfehlen wir Ihnen, den folgenden Artikel zu lesen: Welche männlichen Hormone sind an der Fortpflanzungsfunktion beteiligt?

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Literaturverzeichnis

Autoren und Mitwirkende

Dr. Manuel Aparicio Caballero
Dr. Manuel Aparicio Caballero
Gynäkologe
Bachelor in Medizin an der Universität Murcia, Fachgebiet Geburtshilfe und Gynäkologie sowie Master in Humanreproduktion an der Universität Rey Juan Carlos und am Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI). Momentan praktizierender Gynäkologe an der Kinderwunschklinik Clínica Tahe Fertilidad. Mehr über Dr. Manuel Aparicio Caballero
Zulassungsnummer: 303008030
 Rebeca Reus
Rebeca Reus
Embryologin
Abschluss in Humanbiologie (Biomedizin) an der Universitat Pompeu Fabra (UPF), mit Masterabschluss im Labor für klinische Analysen und Masterabschluss in Theoretische Grundlagen und Laborverfahren der assistierten Reproduktion an der Universität Valencia (UV). Mehr über Rebeca Reus
Auf deutsch angepasst von:
 Romina Packan
Romina Packan
inviTRA Staff
Chefredakteurin und Übersetzerin für die deutsche Ausgabe von inviTRA. Mehr über Romina Packan

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