İnsanlarda üreme süreci, bununla ilgili istisnalar olmasına rağmen, genellikle üreme çağındaki erkek ve kadın arasındaki cinsel ilişkiye dayanır. Birçok hayvanın aksine, insanlar yıl boyunca çiftleşir. Doğum kontrolü veya kadın menopozu gibi nedenlerle cinsel üreme mümkün olmadığında da insanlar cinsel ilişkiye girmeye devam eder. İnsan üremesini çevreleyen uygulamalar ve davranışlar kültürler arasında büyük farklılıklar gösterir. Ancak her durumda sperm, yumurta, rahim ve bebek insan üremesinin olmazsa olmazlarıdır.
Mayoz bölünme aşamasında, diploid hücreler erkeklerde sperm, kadınlarda yumurta olarak bölünür. Cinsel ilişki sırasında, erkek vajinaya yüz milyonlarca sperm içeren meni boşaltır. Eğer dişi o günlerde yumurtlarsa, sperm bir yumurta ile karşılaşabilir. Bir sperm hücresi yumurtanın bariyerine girdiğinde, kendi 23 kromozomunu yumurtanın 23 krpmpzpmu ile birleşerek zigot oluşturur. Bu zigot da, birçok kez bölünür ve çoğalır. Büyüyen embriyo rahme ulaşır ve döllenmeden yaklaşık 40 hafta sonra bir bebek doğar.
Gamete üretimi
İnsanlarda üreme süreci mayoz ile başlar. İnsan mayozunda, her zamanki 46 kromozomlu diploid hücreler, her biri 23 kromozom içeren dört haploid hücresine bölünür. Bu yavru hücrelerin her birine gamet denir. Erkeklerde bu mayotik sürece spermatogenez denir ve hücreler spermdir. Kadınlarda ise bu işleme oogenesis denir ve hücrelere yumurta denir. Erkekler ergenlikte spermatogeneze başlar ve yaşam boyunca devam eder. Sağlıklı genç yetişkin erkekler her gün yüz milyonlarca sperm üretir. Bu sayı 20’li yaşların ortalarında azalmaya başlar.
Erkeklerin aksine, kadınlar doğmadan bile gamet üretmeye başlarlar. Anne karnındaki beşinci aya kadar, kadın fetüslar oogeneziye başlamıştır. Ancak süreç “faz 1” denilen bir aşamadan sonra duraklar ve yumurtaları ergenliğe kadar birincil oosit aşamasında askıya alır. Bir dişinin yumurtalığının % 99,9’u, sonunda vücut tarafından emilene kadar birincil oosit aşamasında kalır. Milyonlarcası da bir fetüsün doğduğu zaman emilir ve ergenlik döneminde sadece 400.000 kalır. Her yumurtlama için yaklaşık 2.000 daha fazla yumurta emilir.
Cinsel ilişki ve üreme
İnsan cinsel tepki döngüsünün dört aşaması, herhangi bir cinsiyetten insanlarla ve diğer cinsel uyarım faaliyetleriyle eşleştirilmiş seks sırasında ortaya çıkar. İlk aşama, kan akışının arttığı, cinsel organlarda ve meme uçlarında büyümeye neden olduğu, kalp atış hızı, solunum hızı, kas tonusu ve kan basıncında bir artış ile birlikte uyarılma başlangıcıdır. Sonraki ise kısa olan ve uyarılmada bir artış içeren plato aşamasıdır. Üçüncü aşama, birkaç saniye süren kas spazm dalgaları ve cinsel ilişki zevkini içeren orgazmdır. Bu aşamada rahmin birkaç kasılması vardır ve penisin tabanında kasılmalar olur, sperm içeren sıvı olan meni vajinaya boşalır. Son aşama, vücudun gevşeyerek orijinal durumuna döndüğü çözünürlüktür.
Döllenme ve bölünme
Spermin vajina, serviks (rahim ağzı) ve rahimden geçmesi ve fallop tüplerine ulaşması birkaç dakika alır. Yüz milyonlarca spermden bir ya da iki yüz o kadar ileri gidebilir. Dişi yumurtlama yapıyorsa, korumasız cinsel ilişki ile vajinaya dökülen spermi karşılamak için yumurtalık bir yumurtayı bir fallop tüpünden aşağı gönderir. Sperm 48 saate kadar kadının üreme organında hayatta kalabilir. Yumurta zaten fallop tüpündeyse, sperm ona ulaşır ulaşmaz döllenme gerçekleşebilir. Yumurtalıktan salınmış bir yumurta sadece 24 saat boyunca hayatta kalabilir.
Yumurta, zona pellucida adı verilen koruyucu bir kaplama ile kaplanmıştır. Zona pellucidaya ulaşan sperm ona bağlanır ve daha sonra içeri nüfuz etmeye çalışır. Sonunda bir sperm başarılı olur da yumurtayı dölleyebilirse, bu olay kimyasal değişikliklere neden olur. Bu durumda, zona pellucidanın sperm reseptörleri yok olur ve böylece başka hiçbir sperm ona bağlanmaz, zona pellucida sertleşerek bariyeri geçmeye çalışan kalan spermleri bloke eder. Yumurtayla kaynaşan bir sperm olur. Sonuç olarak, bir zigot tek hücreli bir diploid embriyodur.
Gebelik ve doğum
Zigot, bölünme adı verilen bir işleme girer. Burada kendini mitoz ile çoğaltır ve daha sonra çoğalmaya devam eder, çok hücreli bir blastosist oluşturur. Büyüyen embriyo fallop tüpünden rahme gider ve 5 – 7 gün arasında rahim astarına, endometriyuma bağlanır. Önümüzdeki birkaç gün içinde, embriyo endometriyumdan uzaklaşır ve hücreleri göbek kordonu ve plasenta haline gelen içe uzatır. Embriyo besinleri alır ve göbek kordonu yoluyla atıkları dışarı atar.
Gebeliğin 8. haftasına kadar, embriyo dört uzuv tomurcukları ve başlıca organ sistemlerinin çoğu oluşmuş ve dış genital organları gelişmeye başlayan bir fetüs haline gelmiştir. İkinci üç aylık dönemde fetüs büyür ve iskeletini geliştirir. Hareketleri ebeveyn tarafından algılanabilir hale gelir. Üçüncü üç aylık dönemde fetüs büyümeye devam eder, solunum ve dolaşım sistemleri hava solumasına hazırlanır.
Doğum süreci tipik olarak gebeliğin gerçekleşmesinden 40 hafta sonra olur. Fetüsü içeren ve koruyan amniyotik kesenin yırtılması ile başlar ve içerideki sıvı dökülünce “su gelmesi”, “nişan gelmesi” olarak bilinen durum gerçekleşir. Hormonlar, özellikle oksitosin ve prostaglandinler, rahim ağzını genişletir ve fetüsü doğum kanalı boyunca yönlendirmek için rahim kasılmalarının artmasına neden olur. Dakikalar, saatler, hatta günler boyunca fetüs rahim kasılmaları ve ardından plasenta ile rahim dışına itilir.
Cinsellik olmadan üreme modeli
Bazı üreme türleri cinsel ilişki gerektirmez. Bir çiftin doğurganlık sorunları varsa suni döllenme ile de üreme mümkün olabilir. Bunun için erkek üreme hücresi spermin ve dişi üreme hücresi yumurtanın laboratuvar ortamında bir araya getirilerek döllenme elde edildiği, döllenen yumurtanın rahme uzmanlar tarafından yerleştirilerek gebelik elde edildiği üreme tıbbı yöntemleri mevcuttur.
İnsan üreme aşamaları
İnsan üremesi, en iyi bilinen trimester (3 aylık dönemler) sistemi olmak üzere farklı aşamalara ayrılabilir. Bu, yaklaşık dokuz aylık hamileliği, her biri üç ay süren üç eşit bölüme ayırır. Mikroskobik tek hücreli bir organizmadan, bebek doğduğunda yaklaşık 2 buçuk- 4 kilo ağırlığında sağlıklı bir bebeğe dönüşmek için zaman ve anne kaynaklarını kullanır.
İlk üç aylık dönem
Gebeliğin ilk üç aylık dönemi üç ay sürer. Bu süreç, yumurtanın, rahmi yumurtalıklara bağlayan fallop tüpündeki bir sperm tarafından döllenmesi ile başlar. Döllenmiş yumurta, tam bir kromozom setine sahip tek bir hücre olan bir zigota dönüşür (bir yumurta ve bir spermin her ikisi de yarım set kromozom içerir). Orijinal zigot hücresi fallop tüpünden aşağı doğru ilerledikçe çoğalır. Zigot, 16 hücre içerdiğinde bir morulaya ve yaklaşık 100 hücreye sahip olduğunda bir blastosiste dönüşür. Hücreler rahim içine girer ve yaklaşık 6. günde oraya implant edilir (tutunur). Orada blastosist bir embriyo olarak büyümeye devam eder. Bebeğin organları üçüncü haftada farklılaşmaya başlar, uzuvlar ikinci ayda belirginleşir ve ikinci ayın sonunda cinsiyet özellikleri ortaya çıkar. Embriyo üçüncü ayda bir fetüse dönüşür.
İkinci üç aylık dönem
İlk üç aylık dönemden sonra, fetüsün neredeyse tüm organları beyin, sinir sistemi ve akciğerler oluşmuş durumdadır. Minik fetüs, önümüzdeki üç ayı kemik yapısını geliştirerek, daha da büyüyerek beynini ve akciğerlerini olgunlaştırarak geçiriyor. Bebek ikinci üç aylık dönemde tekme atmaya ve hareket etmeye başlar. Artık biraz daha ilerleyen dönemde anne de bebeğin bu hareketlerini hissedebilir.
Üçüncü üç aylık dönem
Fetüs, gebeliğin son üç aylık döneminde beyin yapısını tamamlar ve mükemmel hale gelir. Dolaşım sistemi ve akciğer sistemi bu süre zarfında daha fazla gelişir ve böylece bebek hava solumaya hazırdır. Son üç aylık dönem, bebeğin daha da büyüdüğü ve bu süreci beslemek için annenin protein ve kalsiyum rezervlerinin çoğunu kullandığı zaman dilimidir. Annenin doğal antikorları da gebeliğin son ayında fetüse geçer.
Doğum aşamaları
Bir doğumun üç aşaması vardır. İlk aşama, annenin doğum sancısı sürecine girmesi ve bebeğin serviks tamamen açılana (10 cm çapında) kadar ilerlemesidir. Amniyotik kese de ilk aşamada patlar, suyu dökülür. İkinci aşama; bebeği doğum kanalından aşağıya ve vücuttan rahmin her 2 -3 dakikada birçok güçlü kasılmaları kullanarak hareket ettirmeyi içerir. Doğumun üçüncü aşaması, bebek doğduktan sonra plasentayı dışarı atmaktır.
Yumurtanın döllenmesi hangi sırayla olur?
Çoğu insan döllenme olayını hayal ettiğinde, bir yumurtaya doğru hızla yüzerek karikatürize olan, iribaş benzeri spermleri resmediyor, sperm hızla yumurtanın içine giriyor ve sihirli bir şekilde insan yavrusu oluşuyor. Gerçekte ise, döllenme tek bir olaydan daha fazlasıdır ve daha uzun bir süreçtir.
Döllenmenin meydana gelmesi için, vajinaya yeni boşalmış spermler yüzmeye hazır olmaları için birkaç saat hiperaktivasyon geçirmelidir. Sperm hücreleri ve yumurta hücresi bir araya geldiğinde, bir dizi karmaşık reaksiyon, yumurtanın spermi tutmasını ve iki hücrenin kaynaşmasını sağlayan spermin ucundaki enzimleri serbest bırakmasını sağlar. Yumurtanın içindeki ve sperm içindeki ayrı genetik malzeme demetleri, tek bir hücrenin pronükleusunu oluşturmak için bir araya gelir. Bu hücre bir zigottur ve bir insan bebeği olma potansiyeline sahiptir.
Sperm hücreleri etkinleşir!
Boşalmadan sonra döllenmeye yol açan ilk birkaç saat, sperm hücreleri ve yumurta hücresi birleşmeden önce gerçekleşir. Yaklaşık 180 milyon sperm hücresi üreme sisteminde toplanır, onlarla boşaltılmış fazla proteinleri atar, plazma membranlarını hiperaktif hale gelene ve yumurtaya doğru yüzmeye hazır olana kadar yeniden düzenler.
Yumurta, sperm ile tanışır!
Yeni aktive olmuş kuyruklarıyla sperm hücreleri yumurta hücresine doğru ilerler. Yumurta hücresi, sperm reseptörleri içeren zona pellucida adı verilen bir dış halkaya sahiptir. Yumurta bu reseptörleri spermi yakalamak için kullanır ve sperm hücrelerinin akrozom adı verilen ucu enzimleri serbest bırakmaya başlar. Bu enzimler, spermin hareketli kuyruklarının etkisi ile birlikte, sperm hücrelerinin zona pellucidadan geçmesine ve yumurta hücresinin plazma membranı ile kaynaşmasına yardımcı olur.
Yumurta hücresi etkinleşir!
Yumurta hücresinin plazma zarının bir sperm hücresiyle kaynaştığı an çok önemlidir. Çünkü bu işlem iki önemli olaya zemin hazırlar. Birincisi, zona pellucidayı sertleştiren, sperm reseptörlerini kapatan ve diğer spermlerin yumurta hücresine bağlanmasını engelleyen zona reaksiyonudur. İkincisi ise, hızlı fiziksel ve metabolik değişiklikleri, mayoz adı verilen özel hücre bölünmesinin tamamlanmasını içeren yumurta aktivasyonudur.
İki üreme hücresi birleşip bir hücre oluyor!
Yumurta hücresi ve sperm hücresinin birleşip kaynaşmasından sonra, sperm hücresinin baş bölgesi yumurta hücresinin sitoplazmasında emilir, içeriği serbest bırakır ve kromozom haline gelmek için hedeflenen malzeme olan kromatini serbest bırakır. Yumurta hücresinden ve sperm hücresinden gelen kromatin, kromozomların eşleşmeye başladığı bir pronükleus oluşturmak için bir araya gelir.
Hem sperm hücresinden hem de yumurta hücresinden genetik materyal içeren bu yeni oluşturulan tek hücre bir zigottur. Bu zigot, rahme implante olmaya hazır olana kadar birkaç gün bölünür. Tüm ideal koşullar oluşmuşsa, döllenmiş yumurta sonunda bir insan yavrusu olur.
Döllenmeden sonra zigota ne olur?
Döllenmiş bir yumurta, 16 hücreye bölünene kadar zigot olarak adlandırılır ve morula adı verilen top şeklindeki bir yapı oluşturur. Zigot aşamasında olaylar; her iki ebeveynin entegrasyonunu içeren DNA’nın içinde hücre çekirdeğinin hücre bölünmesi veya yarılması olayları gerçekleşir. İnsanlarda, bir zigotun morula olması yaklaşık dört gün sürerken, embriyonun kendini anne adayının rahim duvarına yapıştırmasına kadar üç gün geçer. Bu şekilde bir haftalık süreç geçmiş olur.
Anında reaksiyon
Döllenme amacıyla bir sperm, bir yumurta hücresinin içine güvenli bir şekilde yerleştikten sonra, yumurta diğer spermleri dışarıda tutmak için adımlar atar, çaba gösterir. Bu da, yumurtanın plazma zarını çevreleyen binlerce zara bağlı kortikal granülü pellucid bölgeye, zona pellucidaya serbest bıraktığı kortikal reaksiyonun bir sonucudur. Granüller, bölge yapısını sertleştirerek ve yumurtanın sperm reseptörlerini yok ederek diğer spermlerin girişini engelleyen veya zona reaksiyonunu tetikleyen enzimler içerir. Mayoz bölünmenin ortasında asılı kalmış olan yumurta hücresi, bundan sonra bu işleme devam etmektedir.
Mayoz bölünmenin tamamlanması
Mayoz, sadece bir tane veya bir haploid kromozom seti içeren gamet, yani sperm ve yumurta hücreleri oluşturan süreçtir. Döllenme, zigotta düzenli diploid kromozom sayısını belirlemektedir. Mayoz bölünme, sperm hücrelerinin döllenmeden önce tamamladığı iki hücre bölünmesi döngüsünde meydana gelir. Yumurta hücresindeki mayoz ikinci döngünün metafaz sırasında durur. Döllenmede mayoz II fazı devam eder ve her kromozomun kopyaları ayrılır. Yumurta bir set olarak tutarken, diğeri yumurtadan ayrılan ve sonunda bozulan bir polar gövdeye gönderilir.
Pronuclei (yeni döllenmiş bir yumurtada erkek ve dişi nüvelerden her biri) zamanı!
Spermdeki sıkıca paketlenmiş kromozomlar şimdi çözülmeye başlar ve paternal (babaya ait olan) pronükleusu (organizmada antikor yapan madde – antijen) oluşturan geçici bir zar ile çevrilidir. Yumurta hücresinden gelen enzimler, paternal pronükleus oluşumuna yardımcı olur. Yumurta hücresi de kendi pronükleusunu geliştirir. Sonraki 12 – 18 saat boyunca, her pronükleustaki DNA çoğalır ve ikiz bağlı kromatidlerle (DNA’nın hücre bölünmesi esnasında sentezlenen, protein bir zarf ile paketlenerek sentromer ile birbirine tutturulmuş iki kopyasından her biri) kromozomları oluşturur. İki pronükleus, aster adı verilen bir yapı tarafından tutturulmuş bir dizi mikrotüpe bağlanır. Mikrotübüller, iki pronükleiyi birlikte çekerler.
Karyokinez
Pronükleuslar birlikte çizildiğinde, zarları çözülür. Döllenmiş yumurta şimdi kopyalanmış kromozomların iki hücresine dağılımı olan mitoz için hazırlanıyor. Mitoz bölünme sırasında kromozomlar, kopyaların ayrıldığı ve hücrenin her iki ucuna çekildiği merkezi bir fener mili üzerinde hizalanır. Hücre bölünür ve her hücre orijinal yumurtanın kabaca yarısı kadar olur. Hücreler, bölünme olarak adlandırılan üç mitoz döngüsüne tabi tutulur. Çünkü hücreler bu aşamada genişlemez. Dördüncü gün, 16 hücreye ulaşıldığında bir bebeğe dönüşen morulayı oluşturur.
Sonuç olarak;
Yukarıda ayrıntılı olarak anlatıldığı üzere; bir kadının yumurtasının, bir erkeğin spermi ile döllenmesi sonucunda oluşan embriyonun sorunsuz bir şekilde kadının rahmine yerleşmesiyle gebelik tam olarak başlamış olur. Bu yeni oluşum ilerleyen dönemlerde fetüs haline gelecek ve 40 hafta, 9 aylık sürecin sonunda bir bebek dünyaya gelecektir.
