Eine Illustration von Sperma und einer Eizelle.

Illustration: Katrin Friedmann

Fruchtbarkeit

Spermien und Eizellen: Grundlagen der menschlichen Geschlechtszellen

Alles, was du in der Schule nicht gelernt hast.

von Clár McWeeney, Ehemalige Content-Managerin bei Clue; und Nicole Telfer, Ehemalige wissenschaftliche Autorin
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*Übersetzung: Rebecca Rosenthal

Menschen haben Sex zum Vergnügen, zur Fortpflanzung oder zu beidem. Eine Schwangerschaft entsteht, wenn sich eine Eizelle und ein Spermium durch Geschlechtsverkehr oder In-vitro-Fertilisation erfolgreich treffen. Aber lass uns zu den Grundlagen kommen – was genau sind Ei- und Samenzellen? Wie sehen sie aus und wie viele haben wir davon?

Das Erste, was man wissen sollte: Sowohl Eizellen als auch Spermien werden beide auch als Gameten bezeichnet.

Alles über Geschlechtszellen

Eine Gamete ist eine Geschlechtszelle, die im Gegensatz zu einer normalen Körperzelle nur die Hälfte des genetischen Materials (haploid) enthält. So besitzt eine menschliche Gamete statt 23 Chromosomenpaaren nur 23 einzelne ungepaarte Chromosomen. Der Ursprung deiner DNA!

Ein Mensch hat nur 1 von 2 Gameten:

Eizelle (Ovum) – die weibliche Geschlechtszelle

oder

Spermium – die reife männliche Geschlechtszelle

Jede einzelne Gamete ist genetisch einzigartig, weil die Chromosomen bei jeder Bildung einer Gamete neu gemischt und verteilt werden. Dieser Prozess wird Meiose genannt.

Die Gameten enthalten eine einzigartige Kopie der Hälfte der Gene des Elternteils. Bei der Befruchtung verschmilzt und kombiniert eine Eizelle genetisches Material mit einem Spermium, um einen vollständigen Satz chromosomaler DNA mit 23 Chromosomenpaaren zu erstellen. Dies ist der Bauplan für einen ganz neuen, einzigartigen Menschen.

Woher kommen nun Ei- und Samenzellen und wie entwickeln sie sich?

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Wie viele Eizellen habe ich?

Eizellen gehören zu den größten Zellen im Körper. Jede Eizelle ist 0,1 mm groß, was ziemlich klein erscheint, aber sie ist tatsächlich mit bloßem Auge sichtbar (1).

Du wurdest mit allen Eizellen geboren, die während deiner reproduktiven Lebensphase freigesetzt werden. Im Durchschnitt sind das etwa 590.000 inaktive Eizellen (2).

Diese unreifen Keimzellen werden Oozyten genannt und in deinen Eierstöcken gebildet, wenn du ein Fötus im Mutterleib bist (2–4). Die Reifung der Eizellen findet während der Pubertät statt, wenn dein Menstruationszyklus beginnt. Zu diesem Zeitpunkt entwickeln sich deine Eierstöcke und setzen jeden Monat eine reife Eizelle, ein Ovum, durch einen Prozess frei, der Eisprung genannt wird. Jede Eizelle, die freigesetzt wird, ist in der Lage, im Eileiter von Spermien befruchtet zu werden. Wenn die Eizelle nicht innerhalb von 24 Stunden nach der Freisetzung aus dem Eierstock befruchtet wird, ist sie nicht mehr lebensfähig und wird mit deiner Menstruation ausgeschieden.

Eizellenqualität

Die Anzahl der Eizellen beginnt zu sinken, sobald sie gebildet werden und zwar schon während du noch im Mutterleib bist (1, 4).

Obwohl du mit etwa 590.000 Eizellen geboren wirst, ist das sogar weniger als das, was du als 18–22 Wochen alter Fötus im Uterus deiner Mutter hattest, nämlich etwa 600.000 Eizellen (2).

In vielen verschiedenen Studien wurden unterschiedliche Anzahlen an Eizellen während der Lebensspanne eines Menschen gefunden, die von ein paar Millionen Eizellen bei der Geburt bis hin zu nur einigen Zehntausend reichen (2). Aus diesem Grund geben wir nur einen geschätzten Durchschnitt der vorhandenen Eizellen an, der auf Daten aus verschiedenen Studien und von unterschiedlichen Forschern basiert. Bei jedem Menschen wird die Anzahl aber anders sein.

Wohin verschwinden all diese Eizellen?

Jede Eizelle in deinen Eierstöcken ist in einem Ovarialfollikel eingeschlossen, das ist ein Zellsäckchen, das jede Eizelle umgibt. Diese Follikelzellen helfen bei der Vorbereitung einer Eizelle auf den Eisprung und die Empfängnis, indem sie auf Hormone reagieren und diese produzieren. Zu Beginn der Menstruation liegt die durchschnittliche Anzahl der Follikel bei etwa 200.000 (1, 2).

Nur etwa 500 Follikel werden während deiner reproduktiven Lebensphase eine Eizelle freisetzen (1).

Jeden Monat entwickelt sich eine Eizelle vollständig und wird zur potenziellen Befruchtung freigesetzt, aber die anderen, die nicht für den Eisprung ausgewählt werden, durchlaufen den vorprogrammierten Zelltod (Follikelatresie) und werden reabsorbiert – etwa 400 bis 500 Eizellen verfallen pro Monat (1).

Samenzellen

Im Gegensatz zu den Eizellen gehören die Spermien zu den kleinsten Zellen im männlichen Körper. Spermien werden akribisch und kontinuierlich für die Befruchtung einer Eizelle hergestellt (3).

Ein einzelnes Spermium sieht aus wie eine Kaulquappe und besteht aus einem Kopf, einem Hals, einem Mittelstück und einem Schwanz und ist 40 bis 250 μm lang – die Maßeinheit ist Mikrometer, also super klein (1).

Zu Beginn der Pubertät durchlaufen unreife Keimzellen, die Spermatogonien genannt werden, den Prozess der Spermatogenese, bei dem sie sich schnell vermehren und sich teilen und teilen, um schließlich reife Spermien, Spermatozoen, zu bilden (3).

Der Reifungsprozess der Spermien findet in langen, engen Röhren in den Hoden statt, den sogenannten Hodenkanälchen (Tubuli seminiferi).

Im Durchschnitt haben nur wenige der Milliarden Spermien, die während der reproduktiven Lebensphase eines Mannes gebildet werden, die Chance, eine Eizelle zu befruchten (3). Ein harter Konkurrenzkampf unter den Spermien.

Wie lange überleben Spermien?

Ab der Pubertät werden in den Hoden ständig Spermien produziert und zwar sehr schnell – bis zu 1.000 Spermien pro Sekunde (1) – das sind eine Menge Spermien!

Aber dieser Prozess ist nicht sofort abgeschlossen. Es dauert mehrere Wochen, bis die neuen Spermien in den Hoden voll beweglich und reif werden (1, 3).

Sobald die Spermien gebildet sind, werden sie aus den Samenblasen in die Nebenhoden transportiert, eine lange, dicht bepackte und gewundene Röhre, die sich oberhalb und entlang der Seite des Hoden befindet. Die Spermien werden in den Nebenhoden aufbewahrt, reifen weiter, erlangen die Schwimmfähigkeit und warten dort auf die Ejakulation (1).

Nach der Ejakulation können Spermien eine Eizelle bis zu fünf Tage lang befruchten, obwohl die Chance auf eine Schwangerschaft durch „alte“ Spermien viel geringer ist (7). Eine andere Studie fand lebende, bewegliche Spermien nach fünf Tagen in menschlichem Zervixschleim, der im Labor gelagert wurde (8).

Diese Studien zeigen, dass die Spermien nach der Ejakulation bis zu fünf Tage im Fortpflanzungstrakt überleben und funktionsfähig sein können. Auf deinem Bettlaken werden sie aber nicht so lange überleben.

Wie viele Spermien sind in einem einzigen Ejakulat?

Im Gegensatz zu Eizellen werden Spermien während der gesamten reproduktiven Lebensphase eines Menschen ständig produziert. Die Anzahl der Spermien in einem einzigen Ejakulat reicht von 40 bis 500 Millionen – der Durchschnitt liegt bei 182 Millionen (1). Für jede ovulierte Eizelle werden etwa 1 Milliarde Spermien produziert (1).

Spermienqualität

Die meisten ejakulierten Spermien sind jedoch entweder tot oder nicht fähig zur Befruchtung (1). Laut WHO bestehen 90 % des Spermavolumens aus Sekreten der akzessorischen Geschlechtsorgane (Prostata, Samenblasen und Bulbourethraldrüsen) – der größte Teil des Spermas ist also kein Sperma (9). Die Flüssigkeit aus den akzessorischen Geschlechtsorganen, die den größten Teil des Spermas ausmacht, wird als Samenplasma bezeichnet. Es ist alkalisch, dickflüssig und reich an Fruktose, die als Nährstoff für die Spermien dient (1). Die Forschung zeigt, dass zunehmendes Alter mit abnehmender Spermienqualität verbunden ist. Zur Spermienqualität gehören die Motilität (Fähigkeit, eine Eizelle zu erreichen), die Struktur und das Volumen des Spermas (10). Die Spermienzahl und -konzentration pro Ejakulat ist individuell unterschiedlich. Bei manchen Menschen ist die Spermienzahl niedrig oder es sind gar keine Spermien enthalten (1). Was das Alter und die Effektivität betrifft, empfiehlt die American Fertility Society eine Altersgrenze von 50 Jahren für Samenspender (11).

Eierstöcke, Hoden und mehr

Manche Menschen werden mit uneindeutigen Fortpflanzungsorganen und/oder Geschlechtsmerkmalen von sowohl männlichen als auch weiblichen Körpern geboren. Dies wird gemeinhin als intersexuell bezeichnet. Es gibt keine dokumentierten Fälle, in denen eine Person sowohl funktionsfähige Eierstöcke als auch Hoden hat.

Die Fruchtbarkeit ist bei allen Geschlechtern eine Kombination aus vielen Faktoren, einschließlich Alter, Ernährung, Genetik, Einnahme bestimmter Substanzen, Stresslevel, Krankheiten und Umweltfaktoren (1).

Sowohl Menschen mit Hoden als auch Menschen mit Eierstöcken haben eine Menge Spermien und Eizellen, aber nur eine winzige Anzahl dieser Zellen wird jemals verwendet, um einen weiteren Menschen zu bilden.

Dieser Artikel wurde ursprünglich am 14. November 2017 veröffentlicht.

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