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精子奥秘新发现(2)
http://www.100md.com 2016年2月1日 百科知识2016年第3期
     精子的运动是靠自身摆动长尾巴,驱使自己前进。精子的长尾巴是一种鞭毛,可以通过扑打来向前运动。扑打尾巴的运动需要动能,精子的动能来自哪里呢?研究发现,精子运动的推动力既依赖于精子的解剖特点,也依赖于精子鞭毛内部的能量代谢。

    解剖发现,精子鞭毛上有纵行排列的收缩蛋白、粗大纤维和相关的微丝及微管。为了克服诸如宫颈黏液这样的黏性腔液的阻力,精子需要有持久的推动力。于是,精子通过自身的能量代谢过程产生能量,即把三磷酸腺苷酶(ATP)这种生物化学能量转变为机械动能,推动精子游动。水生动物的精子常常靠这样的游动方法让精子穿过水域去与卵子相会。

    不过,当生殖系统完全位于体内时,如人的生殖系统,精子就需要和大量的表面积做抗衡,精子的移动会需要更多的能量。事情是否是这样呢?新的研究也发现,尽管精子可以通过能量转换来推动自身前进,但精子也会利用女(雌)性生殖道的环境进行滑行,以节约能量,就像鸟儿在空中飞行会利用上升的热气流托举一样进行滑行飞翔。

    加拿大多伦多大学的辛顿研究团队拍摄了人类精子在距离玻璃表面1微米时的活动现象,并将其与在大量溶液中游动的精子做比较。结果发现,当精子在一个表面上游动时,会采取一种特别的滑行游动方式,从而能够沿着表面游得更快更直。当精子处于模仿人类生殖道的黏液中时,这种滑行游动出现的频率会更高。这表明,精子可以利用滑行节约能量。

    相比之下,公牛的精子在紧贴一个表面时游得更慢。输卵管是人类精子与卵子相会和受精的地方,是一个封闭而高度黏稠的环境,也是一种狭窄的通道。人类精子采用的滑行游动模式似乎非常适合人体的生殖系统。相比之下,牛的输卵管更大,因此公牛精子和表面发生摩擦关系的机会要低得多,因此,主要靠精子的供能进行游动。人类的精子沿着输卵管表面游动的机会更多,因此会采用一些滑行的行为。这种滑行不仅能节约能量,而且精子会游得更快更直,也能更有效地找到卵子并与之结合。

    这也说明,人类精子的运动更适应狭窄生殖系统环境。

    锻炼影响精子运动

    此外,此前的研究表明,人类精子的运动有快慢之分,可用精子活力标准来衡量。精子活力分为5级:0级表示精子不能活动;1级表示精子活力差,只在原地蠕动;2级表示精子活力一般,只能向前曲线运动;3级表示精子活力很好,能直线向前运动;4级表示精子活力极好,呈快速直线向前运动。

    正常精子的活力应为,3级与4级之和超过50%,活动精子中至少有25%的精子呈直线快速运动。如果0、1、2级精子超过50%,4级小于25%,可判定为精子活力低。

    有些人的精子运动慢或活力低并非只是与遗传和疾病有关,而且与是否锻炼有关。西班牙科尔多瓦大学的戴安娜·瓦阿蒙德博士等人对经常运动和不爱运动的31名男性志愿者进行研究,评估他们的精液质量和激素水平方面的差异,研究内容包括调查精子数、精子活力等,也分析包括雄激素(睾丸激素)、皮质醇和卵泡刺激素等激素水平。结果发现,爱运动的男性精液多项指标更好。与惯于久坐者相比,经常锻炼的男性的精子形成情况更好,游动速度更快。

    但是,另一研究表明,过度运动的人精子质量反而较差。瓦阿蒙德博士及其同事于2010年完成的一项研究也表明,体育明星的精子质量比普通经常运动的男性更差。一个重要原因是,过量高强度运动反而会导致精子质量下降。所以,尽管锻炼有助于提高精子质量,但是过量运动也会物极必反。

    【责任编辑】张田勘 (刘宁宁)
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