Giải mã cuộc đua của hơn 250 triệu tinh trùng để gặp trứng

Các nhà khoa học Mỹ xác định để thụ tinh, số lượng tinh trùng bơi đến trứng phụ thuộc vào thời gian xuất tinh, mức testosterone và tuổi tác.

Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Cornell, New York, Mỹ, được công bố mới đây, cho thấy chỉ tinh trùng bơi tốt nhất mới có thể gặp trứng trong cơ thể người nữ để thụ tinh. Nguyên nhân là đường sinh sản nữ giới được kết cấu để ngăn chặn những con tinh trùng yếu bơi đến. Tuy nhiên, hành trình để tinh trùng gặp trứng có nhiều điều cần được nghiên cứu rõ. Đây cũng là mục tiêu của nhóm nhà khoa học lần này.

Phụ nữ khi đến tuổi dậy thì, buồng trứng sẽ sản sinh khoảng 300.000 tế bào trứng. Tuy nhiên trong suốt cuộc đời một phụ nữ, chỉ khoảng 400 tế bào là phát triển thành trứng và rụng. Xét ra, tỷ lệ tế bào trứng chuyển hóa thành trứng khoảng 0,13%, còn lại 99,87% tế bào trứng là tế bào trọn đời.

Một người đàn ông ước tính sản xuất trung bình 14 đến 53 lít tinh dịch và hơn 2.000 tỷ tinh trùng trong suốt cuộc đời. Một lần xuất tinh hơn 250 triệu tinh trùng, song chỉ duy nhất một tinh trùng gặp được trứng để thụ tinh. Số lượng tinh trùng bơi đến trứng phụ thuộc vào 3 yếu tố là thời gian xuất tinh, căng thẳng và mức độ testosterone, tuổi tác. Tinh trùng cuối cùng bơi với tốc độ 84,2 mm mỗi giây vượt qua giới hạn sẽ thành công gặp trứng.

Đàn ông sản xuất hơn 2.000 tỷ tinh trùng trong suốt cuộc đời. Ảnh: Aeon

Thế nhưng, cuộc chiến giữa hàng triệu con tinh trùng không hề vội vàng và gấp gáp. Một nghiên cứu sinh sản ở động vật có vú cho thấy tinh trùng được ống dẫn trứng và tử cung hỗ trợ di chuyển bằng cách co bóp, tạo lực đẩy. Động vật có vú kích thước cơ thể càng lớn thì độ dài của tinh trùng càng ngắn. Nhờ ngắn, chúng tiết kiệm được sức lực, thuận lợi vượt qua hệ thống sinh dục của con cái mà tiếp cận trứng.

Con người thực chất cũng là một động vật có vú. Sau khi được giải phóng vào cơ thể nữ, toàn bộ tinh trùng phải đối mặt với môi trường axit nên buộc phải chạy ngay vào cổ tử cung để sống sót. Sau đó cuộc đua trở nên nhẹ nhàng hơn bởi trên thành cổ tử cung của bộ phận sinh dục nữ có rất nhiều hang hốc nhỏ, mỗi hang chứa được chừng 200.000 tinh trùng. Chúng có thể dừng chân nghỉ ngơi ở đó cả vài ngày rồi mới tiếp tục bơi. Trong lòng tử cung, tinh trùng buộc phải bơi ngược dòng lên ống dẫn trứng, thường thì chỉ vài trăm tinh trùng thành công để tới vị trí cao nhất này.

Tại ống dẫn trứng, tinh trùng đối mặt với chướng ngại cuối cùng để gặp trứng, con khỏe nhất sẽ về đích nhanh nhất. Tinh trùng càng đông càng khỏe thì cơ hội thụ tinh càng cao. Tuy nhiên số lượng quá đông và khỏe cũng dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Cụ thể, trong trường hợp có hai tinh trùng kết hợp với một trứng, hiện tượng Polyspermy (đa tinh trùng kết hợp một trứng) sẽ xảy ra. Khi ấy thay vì một trứng kết hợp một tinh trùng tạo thành 46 cặp nhiễm sắc thể giới tính, thì một trứng gặp hai tinh trùng tạo thành 69 cặp nhiễm sắc thể dẫn tới sảy thai hoặc bé tử vong sau khi sinh.