생존을 위한 정자의 싸움

09 12월, 2018
사정이 이뤄지면 생존을 위한 정자의 싸움이 시작한다.
 

사정이 이뤄지면 생존을 위한 정자의 싸움이 시작한다. 거의 2억 개나 되는 정자가 수정을 이루기 위해 여성의 난자를 향해 달린다. 그 신기하고 흥미로운 여정에 대해 자세히 살펴보자. 그렇게 안 보일지도 모르지만, 수정이란 생물학에서 가장 복잡한 과정 중 하나이다. 

생존을 위한 정자의 싸움은 왜 생기는가?

정자는 분화된 세포다. 각각의 정자가 완전히 고유하다. 정자는 여성의 몸 체계에서는 회생이 안 된다. 따라서 생존하려면 싸워야만 한다.

사정 직후, 자궁 수축과 여성의 면역 체계 때문에 생기는 산화 스트레스는 정자에게 손상을 준다. 물론, 난자를 만나 수정을 이루기까지 극복해야 하는 다른 장애물이 무척 많다.

그렇다면 이 여정은 과연 어떠할까? 특이한 점은 무엇일까?

여성 생식 기관 내에서의 정자

일단 질 안으로 들어오면, 난자까지 도착하기 위해 정자는 약 15~18 cm의 거리를 이동해야만 한다.  질 안에서 정자가 감지되면, 여성의 신체는 특정한 통제 메커니즘을 작동한다.

정자가 여행하는 동안 예비 엄마의 몸에서는 여러 가지 반응이 나타난다. 이러한 반응은 난자를 찾아 떠나는 정자의 여행에 영향을 미치고 이를 조절하기 위함이다.

첫 번째 난관

첫 번째 어려움은 여성 질 내부의 산도로 인한 것이다. 산성 농도 약 5를 띄기 때문에, 일부 정자가 죽는다.

 

여성 신체의 면역 체계도 걸림돌이 된다. 질은 외부와 연결되는 통로이기 때문에, 항균 방어 작용을 일으킨다. 남성의 생식 세포는 이에 영향을 받게 된다.

사정이 이뤄지면 생존을 위한 정자의 싸움이 시작한다.

백혈구가 이질적인 세포와 포식 세포의 존재를 감지하거나 정자를 파괴해버린다.

중화 작용

이러한 장애물에 대한 대응책으로 질을 통과하기 위해서, 정액장에서는 특정 보호 작용을 한다. 이에 따라, 포식 작용을 억제하는 물질을 분비한다. 

정액장의 산도는 질 내의 산도보다 높다. 이 둘이 서로 만나면, 산도는 상쇄된다. 그리고 정자는 파괴되지 않는다.

자궁경부

정자가 생존을 위해 싸워야 하는 두 번째 단계이다. 이제 정자는 자궁경부를 지나가야 한다. 이 단계까지 거치면서, 정자 대부분이 떨어져 나가게 된다.

이곳을 수월하게 통과할 수 있도록, 자궁경부에서는 점액을 분비한다. 96%가 물로 된 물질인데, 정자의 이동을 돕는다.

자궁 경부의 음와

해부학적으로 자궁경부는 음와들로 구성되어 있다. 정자는 이곳에 갇혀 더이상 나아가지 못하기도 한다. 정자는 성관계 후 5일간 생존할 수 있다. 음와를 통과하면 수정을 위해 계속 여행할 수 있다.

 

자궁 통과

자궁에 도달하기 전에, 정자는 자궁경부에서 분비하는 점액을 통과하여야만 한다. 이미 배란이 되었다면, 점액은 훨씬 더 물기가 많다. 그래서 정자가 통과하기 더욱 수월하다.

정자는 자궁 안을 10분만에 통과할 수 있다. 이는 자궁과 나팔관이 수축을 통하여 정자를 끌어들이면서 난자에 도달하는 것을 돕기 때문이다.

나팔관

이 시점에서, 생식 세포는 자궁-난관 접합부를 거쳐 가야만 한다. 여정에서 가장 좁은 통로다.

난자에 도달하기 위해서 정자는 두 번의 변화를 거친다. 첫째, 과운동성 상태가 되어 더욱 빠르게 이동한다. 둘째, 생식 세포의 장막이 변화하여 난자의 보호막을 통과할 수 있도록 한다.

생존을 위한 정자의 싸움

난모세포에 근접

과운동성은 정자가 난모세포를 덮고 있는 막을 통과하여 가는 데 매우 중요한 요소가 된다. 또한, 난관에서는 정자가 난자에 접근하는 길을 안내하는 시스템이 작동된다.

최종 단계

질 안으로 들어온 수백만 개의 정자 중에서 겨우 몇십 개만이 마직막 단계까지 살아남는다. 

 

그 다음의 장애물은 난자를 보호하고 있는 세포를 뚫고 들어가는 것이다. 이것이 성공하면 곧바로, 정자는 효소를 분비하고 첨체 반응을 활성화한다.

그러고 나면 즉시, 난자는 그 주변에 보호막을 생성하여 다른 정자가 수정할 수 없도록 만든다. 이로 인해 배아 발달이 이뤄질 수 있게 된다.

이것이 바로 정자가 난자와 수정하기 위해서 거쳐야만 하는 여정이다. 수백만 개의 정자가 시도하지만, 단 하나만이 목표를 이루게 되는 생존 여행이다.

나머지 정자들은 지쳐 죽게 된다. 또는 이례적인 변형이나 여성의 면역 체계에 의해 죽는다.