Gli spermatozoi

Gli spermatozoi sono i gameti maschili (le cellule sessuali) e sono prodotti all'interno dei tubuli seminiferi dei testicoli. Lo spermatozoo è una cellula di piccole dimensioni (5-7 µm di diametro), con una forma simile a quella di un girino con una lunga coda. Si riconoscono la testa, in cui si trovano il nucleo e l'acrosoma, il collo e la coda.

La testa contiene il nucleo, in cui si trova il DNA (in forma aploide), e l'acrosoma, una grossa vescicola che incappuccia per circa 2/3 il nucleo. L'acrosoma contiene gli enzimi necessari affinché lo spermatozoo possa aprirsi un varco nelle membrane che proteggono l'ovocita, al momento della fecondazione.

Nella regione del collo si trovano moltissimi mitocondri, indispensabili per la produzione di energia necessaria per il movimento della coda.

La coda è costituita da un lungo flagello, che con i suoi movimenti ad onde garantisce allo spermatozoo una grande mobilità. Il flagello è essenziale affinché lo spermatozoo possa espletare la propria funzione, risalendo la vagina sino all'utero e alle tube di Falloppio, per raggiungere l'ovocita e fecondarlo.

Gli spermatozoi vengono emessi all'esterno in occasione dell'orgasmo. Dall'epididimo, dove sono accumulati, passano nel dotto deferente, nel canale eiaculatorio e nell'uretra. Durante questo tragitto gli spermatozoi si mescolano al secreto delle ghiandole sessuali accessorie (prostata, vescicole seminali e ghiandole bulbo-uretrali).

Le sostanze prodotte da queste ghiandole svolgono diverse funzioni: 

- sterilizzano l'uretra
- aumentano la vitalità degli spermatozoi fornendo sostanze nutritive (soprattutto fruttosio)
- garantiscono una maggiore sopravvivenza all'interno nelle vie genitali femminili.

L'insieme degli spermatozoi e dei secreti delle ghiandole sessuali accessorie costituisce lo sperma (o liquido seminale), che si presenta come un liquido biancastro denso e albuminoso. 

Lo sperma viene espulso bruscamente e a getti dal pene in erezione; questa fuoriuscita, chiamata eiaculazione, coincide con il culmine del piacere e dell'eccitazione sessuale, cioè con l'orgasmo. 

Un uomo adulto ad ogni eiaculazione emette mediamente da 2 a 5 ml di sperma, che contiene da 20 a 200 milioni di spermatozoi per millilitro.

L'elevato numero e la grande mobilità degli spermatozoi rappresentano caratteristiche essenziali per garantire la fecondazione. Infatti, una volta eiaculati nella vagina, gli spermatozoi devono superare una serie di ostacoli e, delle centinaia di milioni di spermatozoi riversati in vagina, soltanto poche centinaia riescono a raggiungere l'ovocita e di questi solo uno riuscirà a fecondarlo. 

All'interno dell'utero e delle tube di Falloppio gli spermatozoi acquisiscono la capacità di fecondare l'ovocita attraverso delle modificazioni chimico - fisiche che nel loro insieme prendono il nome di capacitazione. Queste trasformazioni aumentano notevolmente la mobilità degli spermatozoi, che sopravvivono fino a 4 giorni.

Raggiunta la cellula uovo, gli spermatozoi devono superare due barriere: la corona radiata (uno strato di cellule di origine follicolare), che superano facilmente, e la zona pellucida (un rivestimento di glicoproteine che riveste completamente l'ovocita). 

Per superare la zona pellucida dell'ovocita sono necessari diversi spermatozoi, che demoliscono progressivamente questa barriera grazie agli enzimi contenuti nell'acrosoma. Il primo spermatozoo che riesce a crearsi un varco feconda l'ovocita dando origine allo zigote, la prima cellula di un nuovo essere umano.

La spermatogenesi, il processo di produzione degli spermatozoi, dura 64 giorni durante i quali si succedono tre fasi:

1. fase mitotica: gli spermatogoni (le cellule germinali staminali) vanno incontro a diverse mitosi, che portano alla produzione di spermatociti primari

2. fase meiotica: gli spermatociti primari subiscono la meiosi, che porta alla formazione di spermatidi

3. spermiogenesi: gli spermatidi subiscono trasformazioni che portano alla formazione degli spermatozoi.

Nei testicoli tuttavia differenti regioni dei tubuli seminiferi contengono spermatociti (i precursori degli spermatozoi) in diversi stadi di sviluppo. Grazie a questo sfasamento i testicoli producono costantemente circa 100-200 milioni di spermatozoi al giorno.

Una volta prodotti, gli spermatozoi escono dai tubuli seminiferi e vengono convogliati nell'epididimo, in cui completano la propria maturazione e vengono immagazzinati sino al momento dell'eiaculazione. Se non vengano eiaculati, con il passare del tempo degenerano e vengono riassorbiti dai dotti deferenti.