La reproducción es el proceso mediante el cual los organismos crean nuevos organismos como ellos mismos. Aunque el aparato reproductor es fundamental para mantener viva una especie, a diferencia de otros sistemas o aparatos del cuerpo, no es fundamental para mantener vivo a un individuo.
En el proceso de reproducción humana, participan dos tipos de células sexuales, o gametos: el gameto masculino, o espermatozoide, y el gameto femenino, el óvulo u ovocito. Estos gametos se unen dentro del aparato reproductor femenino. Cuando el espermatozoide fecunda (se une a) un óvulo, este óvulo fecundado se llama cigoto. El cigoto atraviesa un proceso en el que se convierte en embrión y más adelante en feto. Tanto el aparato reproductor masculino como el aparato reproductor femenino son necesarios para la reproducción. Los seres humanos, al igual que otros organismos, transmitimos algunas de nuestras características a la siguiente generación a través de los genes, los portadores especiales de los rasgos humanos. Los genes que los padres transmiten a sus hijos hacen que estos se parezcan a otros miembros de la familia, pero también hacen que cada hijo sea único. Estos genes provienen del espermatozoide masculino y del óvulo femenino.
El Aparato Reproductor Masculino
Las personas de género masculino tienen unos órganos reproductores, o genitales, que están tanto dentro como fuera de la pelvis. En un chico que ya ha alcanzado la madurez sexual, sus dos testículos de forma ovalada fabrican y almacenan millones de diminutos espermatozoides. Los testículos también forman parte del sistema endocrino, porque fabrican hormonas, como la testosterona.
Componentes y Función
En los chicos, la testosterona desempeña un papel muy importante en la pubertad. A medida que va avanzando la pubertad, los testículos la fabrican cada vez en mayor cantidad. La testosterona es la hormona que hace que a los chicos se les agrave la voz, se les desarrolle la musculatura y les salga vello en el cuerpo y en la cara. También estimula la fabricación de espermatozoides.
- Epidídimo y Conducto Deferente: Muy cerca de los testículos se encuentran el epidídimo y el conducto deferente, que transporta los espermatozoides. El epidídimo es un conducto donde se almacenan los espermatozoides, desde donde se transportan al conducto deferente. El conducto deferente es un tubo muscular delgado que transporta los espermatozoides del epidídimo a la uretra.
- Escroto: El epidídimo y los testículos cuelgan dentro de una estructura similar a una bolsa, situada fuera de la pelvis y llamada escroto. Esta bolsa de piel ayuda a regular la temperatura de los testículos, que se tienen que mantener a una temperatura más baja que el resto del cuerpo para fabricar y almacenar espermatozoides. El escroto cambia de tamaño para mantener la temperatura adecuada: cuando hace frío, se encoge y se tensa para conservar el calor; cuando hace calor, aumenta de tamaño y cuelga más para eliminar el exceso de calor. Esto ocurre de forma automática, sin que los chicos tengan que pensar en ello.
- Glándulas Accesorias: Incluyen las vesículas seminales y la próstata. Aportan líquidos que lubrican el sistema de conductos y nutren a los espermatozoides. Ubicadas en la base de la vejiga, las dos vesículas seminales secretan un líquido espeso que nutre a los espermatozoides.
- Uretra: Es el conducto que lleva los espermatozoides (en un líquido llamado semen) hacia el exterior del cuerpo a través del pene. La uretra también forma parte del aparato urinario, porque es el conducto por el que pasa la orina cuando sale de la vejiga y abandona el cuerpo.
- Pene: Consta de dos partes: el tronco (o tallo) y el glande. El tronco es la parte principal del pene y el glande es la punta (llamada a veces "cabeza"). Al final del glande hay una pequeña abertura, que es por donde el semen y la orina salen del cuerpo a través de la uretra. Todos los niños nacen con prepucio, un pliegue de piel situado al final del pene que recubre el glande. Algunos son circuncidados, lo que significa que un médico o un clérigo les corta y les extrae el prepucio.
Cambios en la Pubertad y Producción de Espermatozoides
Cuando nacen, los niños ya tienen todas las partes del aparato reproductor, pero no pueden reproducirse hasta la pubertad. Cuando entran en esta etapa, por lo general entre los 9 y 15 años de edad, la hipófisis, situada cerca del cerebro, segrega hormonas que estimulan a los testículos para fabricar testosterona. La testosterona provoca muchos cambios en el cuerpo de un niño: el escroto y los testículos aumentan de tamaño, el pene se alarga, y las vesículas seminales y la próstata aumentan de tamaño. Empieza a salir vello en la zona púbica y después en la cara y las axilas, y la voz se agrava. Los niños también dan un estirón durante la pubertad.
Un chico que ha entrado en la pubertad fabrica millones de espermatozoides cada día. Cada espermatozoide es sumamente pequeño, solo mide 1/600 de pulgada (0,05 milímetros de longitud). Los espermatozoides se desarrollan en los testículos dentro de un sistema de diminutos conductos llamados túbulos seminíferos. Durante la pubertad, la testosterona y otras hormonas hacen que estas células se transformen en espermatozoides. Las células se dividen y cambian de forma hasta acabar teniendo una cabeza y una cola corta, como los renacuajos. La cabeza contiene el material genético (genes). Los espermatozoides pasan al epidídimo, donde completan su desarrollo, y luego al conducto deferente o seminal.
Las vesículas seminales y la próstata fabrican un líquido blanquecino llamado líquido seminal, que se mezcla con los espermatozoides para formar el semen cuando un hombre se excita sexualmente. El pene, que suele estar flácido, se endurece cuando un hombre se excita sexualmente. El tejido de su interior se llena de sangre y el pene se pone duro y erecto (una erección). La rigidez del pene erecto facilita su inserción en la vagina de la mujer durante el acto sexual. Cuando se estimula un pene erecto, los músculos que rodean los órganos reproductores se contraen y empujan el semen por el sistema de conductos y la uretra. El semen se expulsa del cuerpo a través de la uretra; este proceso se llama eyaculación. Cada vez que un chico eyacula, su semen puede contener hasta 500 millones de espermatozoides.
La Fecundación Humana: La Unión de los Gametos
Así es el proceso de fecundación
Definición y Lugar de la Fecundación
La fecundación es la unión del óvulo y el espermatozoide para que se pueda producir un embarazo. Es la fusión de los gametos masculino y femenino, es decir, el espermatozoide y el óvulo, de manera que se restablece la dotación cromosómica normal del ser humano (46 cromosomas).
En la especie humana, la fecundación es interna, es decir, tiene lugar en el interior del cuerpo de la mujer, en concreto en las trompas de Falopio. Ésta es la denominada fecundación natural o 'in vivo'. También es posible realizar la fecundación en un laboratorio de reproducción asistida, proceso conocido como fecundación artificial o fecundación in vitro.
Para que pueda ocurrir el fenómeno de la fecundación, el hombre debe eyacular en el interior de la vagina de la mujer. En este momento, los espermatozoides podrán ascender por el tracto genital femenino y llegar hasta las trompas de Falopio, lugar donde se encontrarán con el óvulo. De los millones de espermatozoides liberados en la eyaculación, tan solo unos doscientos conseguirán llegar a su destino en la trompa. Una vez los espermatozoides llegan a las trompas de Falopio después del coito, solamente podrán encontrarse con el óvulo si la mujer se encuentra en sus días fértiles y ha habido ovulación. En ese caso, los espermatozoides se colocarán alrededor del óvulo e intentarán fecundarlo.
Etapas de la Fecundación Natural
Aunque el proceso de unión entre óvulo y espermatozoides pueda parecer muy sencillo, lo cierto es que deben darse varios mecanismos y cambios en ambos gametos para que pueda ocurrir la fecundación. A continuación, se detallan paso a paso las distintas etapas de la fecundación en el ser humano:
1. Penetración de la Corona Radiada
El proceso de fecundación se inicia con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo: la corona radiada. Los espermatozoides consiguen atravesar esta capa gracias a la liberación de la enzima hialuronidasa y el movimiento de su flagelo (la cola). Una vez atraviesan esta capa, los espermatozoides se encuentran con una segunda barrera: la zona pelúcida, la capa externa que rodea al óvulo.
2. Penetración de la Zona Pelúcida
Se necesita más de un espermatozoide para lograr degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo. Para poder atravesar esta segunda barrera, la cabeza del espermatozoide establece contacto con el receptor ZP3 de la zona pelúcida del óvulo. Esto desencadena la reacción acrosómica, que consiste en la liberación de enzimas hidrolíticas denominadas espermiolisinas. Dichas enzimas disuelven la zona pelúcida para permitir el paso del espermatozoide.
Asimismo, la reacción acrosómica provoca una serie de cambios en el espermatozoide que permiten su capacitación final para poder penetrar en el interior del óvulo fundiendo sus membranas.
3. Fusión de Membranas
Cuando el espermatozoide entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo, se desencadenan 3 procesos distintos en el gameto femenino:
- La formación del cono de fecundación.
- La despolarización instantánea de su membrana.
- La liberación de gránulos corticales al espacio perivitelino.
La formación del cono de fecundación permite la fusión de la membrana del óvulo con la del espermatozoide para que la cabeza del espermatozoide pueda entrar. A su vez, gracias a la despolarización de la membrana del óvulo y a la liberación de gránulos corticales, se evita la entrada de otro espermatozoide.
4. Fusión de Núcleos y Formación del Cigoto
Con la entrada del espermatozoide, el óvulo se activa para terminar la meiosis, proceso que permite la reducción del número de cromosomas. Así, se libera el segundo corpúsculo polar y los cromosomas se colocan formando una estructura denominada pronúcleo femenino.
Los pronúcleos son los núcleos de los gametos, los cuales tienen la particularidad de disponer de la mitad de cromosomas con respecto al resto de células del cuerpo, esto es, 23 cromosomas. Por su parte, el espermatozoide avanza hasta que su cabeza, que contiene el núcleo del espermatozoide, queda junto al pronúcleo femenino. La cola se desprende para terminar degenerando y el núcleo se hincha para formar el pronúcleo masculino.
Una vez ambos pronúcleos se encuentran uno junto al otro, ocurre la fusión de ambos. Esto supone que las membranas de ambos pronúcleos desaparezcan para que sus cromosomas puedan juntarse y que la célula restablezca su dotación cromosómica, es decir, 46 cromosomas en total. Todo este proceso de la fecundación culmina con la formación del cigoto humano: primera célula del organismo fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide.
Además de todo esto, en la fecundación queda establecido si el futuro bebé será un niño o una niña en función de sus cromosomas sexuales:
- Cigoto masculino: sus cromosomas sexuales son XY y el futuro bebé será un niño.
- Cigoto femenino: sus cromosomas sexuales son XX y el futuro bebé será una niña.
El óvulo siempre es portador del cromosoma X. Por tanto, el sexo del embrión se definirá según si el espermatozoide es portador de un cromosoma X o un cromosoma Y.
Fecundación de Gemelos y Mellizos
Al contrario de lo que indica la creencia popular, los gemelos no surgen de la fecundación de un óvulo por dos espermatozoides. Como ya hemos indicado, el óvulo tiene un mecanismo para evitar la fecundación doble y múltiple, ya que los embriones resultantes no serían viables. Si penetraran 2 espermatozoides en el óvulo, en total habría 69 cromosomas (23 de un espermatozoide, 23 del otro y 23 del óvulo). Este tipo de embriones serían triploides (tendrían 3 juegos de cromosomas) y no podrían seguir con su desarrollo.
Para que puedan originarse gemelos, la fecundación es idéntica a la que da lugar a un único bebé: un espermatozoide penetra en el interior del óvulo. La diferencia reside en las divisiones celulares que ocurren a continuación. En este caso, por causas aún desconocidas, el embrión se divide en dos y se originarán dos bebés idénticos genéticamente, lo que implica que serán del mismo sexo.
El origen de los mellizos es distinto. En este caso, se produce la fecundación de dos óvulos distintos, cada uno de ellos por un espermatozoide. Por tanto, los procesos de fecundación y desarrollo embrionario serían los habituales, con la particularidad de que los dos bebés se desarrollarían a la vez en el vientre materno. Los bebés no serían genéticamente idénticos ni tampoco tienen por qué ser del mismo sexo.
¿Qué Ocurre Después de la Fecundación?
El óvulo fecundado constituye una nueva célula denominada cigoto, que empieza a descender por la trompa de Falopio hacia el útero. Durante ese trayecto, el cigoto se divide para dar lugar al embrión de dos células. El término cigoto solamente se utiliza para definir el primer estadio embrionario de una única célula.
A medida que avanza por la trompa, el embrión seguirá dividiéndose para permitir la formación del blastocisto, estructura con muchas células que empiezan a diferenciarse y que tiene la capacidad para implantarse en el útero y dar lugar al embarazo.
Preguntas Frecuentes sobre la Fecundación
¿Cómo se valora si ha habido fecundación en el laboratorio?
Con la fecundación, se completa la meiosis del ovocito (división reductora que permite reducir a la mitad los cromosomas), esto se evidencia por la aparición de una pequeña estructura satélite llamada 2do corpúsculo polar. Además, se forman dos estructuras intracelulares, los pronúcleos, que contienen información genética de cada uno de los padres. La aparición de los pronúcleos nos permite determinar si ha habido fecundación o no y si ésta ha sido anómala, en cuyo caso el embrión no sería seleccionado.
Estas estructuras son visibles durante unas horas, por lo que clásicamente, era necesario organizar la actividad de los laboratorios de FIV para poder evaluar la existencia o no de fecundación en unas horas muy concretas. Si la valoración no se hacía en el momento justo, podía dar lugar a errores de diagnóstico. La utilización de sistemas de Time-Lapse, incubadoras con sistemas de vídeo que permiten grabar la evolución de los embriones, ha permitido modificar estas prácticas. De tal forma, que actualmente con las incubadoras con morfocinética (GERI; Embryoscope…) los embriólogos revisan las imágenes y pueden evaluar si la fecundación se ha producido, ha sido correcta y en qué momento se ha producido.
¿"Fertilización" es lo mismo que "fecundación"?
En ocasiones, los términos "Fertilización" y "Fecundación" se utilizan en contextos diferentes. Sin embargo, ambos términos pueden ser sinónimos. Por un lado, el término fecundación se utiliza para referirse al proceso de unión entre el gameto masculino (espermatozoide) y el gameto femenino (óvulo) para dar lugar a un embrión. Por otro lado, la palabra fertilización procede de un ámbito diferente y hace referencia al proceso de enriquecer la tierra para aumentar su capacidad productiva, es decir, para hacer la tierra más fértil.
¿La fecundación es intrauterina o se produce en otro lugar?
No. La fecundación del óvulo y el espermatozoide no tiene lugar en el útero, por lo que no es un proceso intrauterino. La unión del óvulo y del espermatozoide ocurre en las trompas de Falopio, unos conductos que conectan los ovarios y el útero. Una vez producida la fecundación, el cigoto resultante viajará a través de la trompa de Falopio hasta llegar al útero e implantar.
¿Cuánto tiempo después del coito ocurre la fecundación?
Para que pueda suceder la fecundación es necesario que el óvulo haya sido liberado del ovario y llegue a la Trompa de Falopio. Aquí se podrá producir la unión con el espermatozoide, es decir, la fecundación. Por ello, la fecundación suele coincidir con el día 14 del ciclo de la mujer, ya que es el momento en el que ocurre la ovulación. Hay que tener en cuenta que la vida media del óvulo es de 24 horas, pero la de los espermatozoides es de 3 días dentro del tracto reproductor femenino. Por tanto, puede ser que el coito sea 2-3 días antes de la ovulación. El proceso de fecundación en sí puede prolongarse varias horas, y dado que los tiempos varían entre mujeres y ciclos, no es posible establecer un momento exacto. En términos generales, se estima que ocurre entre 19 y 24 horas después de la ovulación.
¿Se puede fecundar un óvulo con otro óvulo?
No. La fecundación es la unión de un óvulo con un espermatozoide para que pueda dar lugar a un nuevo ser. Por tanto, no es posible que un óvulo fecunde a otro óvulo.
¿Qué es la fecundación "post mortem"?
La fecundación in vitro post mortem consiste en el uso del semen congelado después de la muerte del varón. De este modo, la mujer puede quedar embarazada gracias a la FIV. Los óvulos de la mujer son fecundados en el laboratorio con el esperma del difunto marido para, posteriormente, proceder a la transferencia embrionaria al útero. Tal y como está establecido en la Ley 14/2006 sobre Técnicas de Reproducción Humana Asistida, la fecundación post mortem está permitida siempre y cuando no hayan pasado más de 12 meses desde el fallecimiento del marido. Además, el marido debe haber dejado firmado con anterioridad, a través de un documento específico, en escritura pública, en testamento o en un documento de instrucciones previas.
¿Cuáles son los síntomas de la fecundación?
La fecundación es la unión del óvulo y el espermatozoide en las trompas de Falopio que dará lugar al embrión. Cuando esto sucede, no se siente ninguna molestia. Por tanto, la fecundación no causa ningún síntoma y, por tanto, la mujer no sentirá nada. Cuando ocurre la fecundación (unión de óvulos con espermatozoide para formar un embrión) no se siente nada.
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