#16: Schwangerschaft Teil 1– Crowd surfende Eizellen und Siegerspermien

Schwangerschaft Teil 1– Crowd surfende Eizellen und Siegerspermien

Hi, willkommen bei Biochemie mit Bianca! Heute gehen wir zurück zu unserem Ursprung. Nicht zum Ursprung der Menschheit, sondern zu dem Ursprung von jedem Einzelnen: Ab in den Bauch der Mama. Du wirst heute hören, welcher Teil im weiblichen Körper regelmäßig stage-diving betreibt, welcher als Waschstraße für Spermium fungiert und welcher Elternteil für das Geschlecht des Babys verantwortlich ist!

 

Um eine Schwangerschaft zu verstehen, schauen wir uns den weiblichen Zyklus an. Bleib dran! Der Aufklärungsunterricht in der Schule ist zwar immer voller Gekichere, aber die coolsten Sachen hörst du hier! Du weißt, dass ein Fötus sich im Mutterleib entwickelt nachdem eine Eizelle der Mama und Spermium des Papas verschmolzen sind. Aber eigentlich warst du nicht nur in Mamas Bauch, sondern auch in Omas Bauch! Nämlich im Bauch der Mama deiner Mama! Denn während Männer ihre Spermien erst in der Pubertät bilden, kommen weibliche Babys bereits mit all ihren Eizellen auf die Welt! Genau gesagt: mit einer Vorstufe davon. 1–3,4

 

Weibliche Babys kommen mit ein bis zwei Millionen Eizellen auf die Welt. An die Frauen da draußen und deren Partner welche eventuelle Stimmungsschwankungen aushalten müssen: Keine Sorge, keine Frau hat 2 Millionen mal ihre Periode oder bekommt 2 Millionen Kinder.  Diese Eier sterben nach und nach ab. 5,6

Übrigens: Männer produzieren ca. 1200 Spermien pro Herzschlag. 7

Zurück in Mamas Bauch:

Bevor wir zu den Details gehen, hier ein grober Überblick über den Aufbau:

Der Teil in dem das Baby wachsen wird, ist die Gebärmutter. Sie hat die Form einer kleinen Birne mit der schmalen Seite nach unten. An diese Schmale Seite der Gebärmutter-birne grenzt die Scheide und ist von dieser durch den Muttermund getrennt. Der Muttermund ist auch bekannt als Gebärmutterhals oder Zervix. An der breiten Seite der Gebärmutter-Birne führen je links u rechts ein Eileiter weg. Am Ende der Eileiter hängt jeweils ein Eierstock. Diese haben die Form einer kleinen Pflaume bzw. Zwetschke wie man in Österreich sagt. 8 In diesen zwei Eierstockzwetschen liegen die Vorläufer der Eizellen und reifen dort zu solchen heran.  Aber wie reifen die Eizellen denn heran? Man unterscheidet zwischen zwei Hormonen die vom Hirn und zwei Hormonen die vom Unterleib ausgesandt werden.

Auf die zwei Hormone vom Hirn werde ich nicht näher eingehen, aber der vollständigkeitshalber sollen sie hier erwähnt werden. Schließlich sind sie super wichtig, damit das alles funktioniert. Es handelt sich um das Follikel-stimulierendes Hormon, kurz FSH und luteinisierendes Hormon, kurz LH. Die zwei Hormone lassen nun in der Eierstockzwetschke die Eizelle reifen. Während sie so dahin reift, bilden sich mehrere Schichten um das Ei. 9–11,12,13

Diese Schichten sind voller Granulosazellen die unter anderem dem Ei die Nährstoffe reicht, die es braucht zum reifen. 14 Granulosazellen kannst du dir merken, indem du an Granola Müsli denkst. Unser Ei liegt also in einer Müslischale voller Granola. Durch hohe Mengen an dem Hormon LH schneidet ein Enzym einen großen Teil dieser Granola-Müsli-Zellen weg. So als ob jemand ein Loch in die Müslischale bohren würde. Und weil dann das Ei nichts mehr hält, springt es aus der Müslischale heraus! Das ist der sogenannte Eisprung! Nun schwimmt diese reife Eizelle in der Eierstock-zwetschke herum. Für einen ausgewachsenen Menschen ist so eine Eierstock-zwetschke echt winzig. Aber für eine kleine Eizelle wirkt sie ganz schön groß. Um erfolgreich von einem Spermium befruchtet werden zu können, muss die Eizelle aber aus seiner Eierstock-Zwetschke raus und in den Eileiter! Damit die Eizelle dorthin findet, hat der Körper einen genialen Mechanismus erfunden:

Vom Eileiter aus ragen so Art kleine Finger in die Eierstockzwetschke hinein. Diese Finger bewegen sich in der Eierstockzwetschke so, dass sich die Flüssigkeit in dem Eierstock zum Bewegen beginnt und die Eizelle zum Eileiter getrieben wird.

Es ist wie wenn ein Ball im Teich landet und du stehst am Wasserrand und planscht mit den Händen im Teich, damit der Ball zu dir treibt. 13,15

Sobald die Eizelle in die richtige Richtung geschwommen ist, wird sie von ihren Fans im Eileiter aufgenommen und weitergetragen. Wieso Fans? Die Eizelle springt quasi vom Eierstock in die Eileiter und wird von einer Vielzahl an kleinen Härchen, die die Eileiter auskleiden, weitergetragen. Die Eizelle betreibt also Stage diving. Daraufhin wird die Eizelle wie beim Crowd surfing über die Härchen- die Fans getragen. Die Eizelle surft somit zärtlich und langsam Richtung Gebärmutter.

Wenn es am Weg dorthin von einem Spermium befruchtet wird, kann es sich dann in der Gebärmutter einnisten. 13,15,16

Der menschliche Körper – hier der weibliche Körper ist Profi im Recyceln.

Du erinnerst dich, dass die Eizelle vor dem Eisprung in diesen Granulosa-Zellen eingebettet war. Das Granola-Müsli hat auch nach dem Verlassen der Eizelle eine wichtige Funktion!

Ein bestimmtes Hormon welches großteils von dem Embryo und der Plazenta ausgeht, stimuliert diese Müslizellen und gestaltet somit eine Progesteronstätte.

Warum ich dir das erzähle? Dieses Hormon wird für Schwangerschaftstests genutzt und heißt hCG:! 17

Die Müslizellen nehmen nun Cholesterol und Fett auf und werden regelrecht gelb. Dieser gelbe Patzen heißt Corpus luteum – also auf Latein: gelber Körper. 13,18,19,20 Während die Eizelle weiterhin Richtung Gebärmutter crowd surft, produziert der Gelbkörper fleißig Progesteron. 13,18,19 Ja, Cholesterol ist super wichtig für uns Menschen! Warum Cholesterol teilweise unberechtigt so einen schlechten Ruf hat, hörst du in Episode 2: Cholesterol und eine Taxifahrt zur Mona Lisa.

Progesteron ist neben Estrogen ein sehr wichtiges Hormon im weiblichen Zyklus. Dieses Progesteron bereitet die Innenwand der Gebärmutter für die Einnistung eines befruchteten Eis vor und ist essentiell für die Schwangerschaft. 13,18,19

Neben der Eizelle und der Vorbereitung für eine potentielle Einnistung gibt es natürlich einen weiteren essentiellen Mitspieler: Das Spermium. Neben Sex– ich nenne es die konventionelle Methode, gibt es mittlerweile mehr Möglichkeiten um eine Eizelle zu befruchten. Da Schwangerschaft auch so schon komplex genug ist, fokussiere ich mich in dieser Episode auf die herkömmliche Art des Anfangs einer Schwangerschaft. Sex. Falls du an anderen Methoden, wie zum Beispiel in vitro Fertilisation und Leihmutterschaft auch Interesse hast, schreib mir per Instagram, Facebook, oder per Mail an bianca@biochemiemitbianca.com.

In vielen Filmen sausen die Spermien tatkräftig und zielbewusst zum Ei, versuchen in dieses einzudringen und zack bum: die Frau ist schwanger. Im groben und Ganzen stimmt das. Aber am Weg dorthin passieren noch weitere spannende Dinge. Bevor die Spermien zum Ei kommen, haben sie einen ganz schön langen Weg hinter sich. Dieser beginnt natürlich im Mann. Hier muss ich bei Interesse wieder auf eine weitere Episode verweisen, da das sonst den Rahmen sprengen würde. Wir verfolgen das Spermium ab dem Moment in dem es sich im weiblichen Genitaltrakt befindet. Bevor es zum Ei kommt, muss das Spermium anfangs durch die Vagina, Gebärmutterhals, Gebärmutterhöhle, in den richtigen Eileiter und schlussendlich zu dem Ei, welches dort noch immer mit Crowd surfen beschäftigt ist. 8

Spermien kommen beim Geschlechtsverkehr bei der ersten Station – der Vagina – an.

Um sich vor Krankheitserregern zu schützen hat die Vagina einen recht sauren pH. So sauer, dass er auch Spermien schaden würde. Aus diesem Grund kommen die Spermien mit einer basischen Lösung, die den pH der Vagina innerhalb Sekunden für die Spermien erträglich macht.21,22 Neben dieser Eigenschaft, haben Spermien noch einen weiteren Trick im Ärmel. Damit sie nicht nach der Ejakulation des Mannes direkt aus dem weiblichen Genitaltrakt hinausgespült werden, können diese sich an der Wand festhalten für eine Weile festhalten, später sich loslösen und ihren Weg durch den Gebärmutterhals Richtung Eizelle starten!

Der Gebärmutterhals ist natürlich nicht komplett offen und lässt jeden Krankheiterreger hinein, sondern ist mittels einer zähflüssigen Flüssigkeit verschlossen. Diese Flüssigkeit trägt den tollen Namen Zervixschleim. Abhängig von dem Zeitpunkt innerhalb des Zyklus ist dieser Zervixschleim eher dickflüssig und eine starke Barriere für jegliche Eindringlinge, oder sehr dünnflüssig. Dünnflüssiger Zervixschleim ist DIE Chance für die eifrigen Spermien. Nun können sie durch den Schleim im Gebärmutterhals in die Gebärmutterhöhle schwimmen. 23 Mutter Natur hat das so eingerichtet, dass die Spermien durch den Gebärmutterhals genau dann durchschwimmen können, wenn eine Eizelle gerade mit crowd surfen beschäftigt ist und bereit für eine Befruchtung ist. Dieser Zervixschleim hat neben der Schutzfunktion für die Frau noch weitere Funktionen: Sie hält auch defekte – langsame Spermien auf und Sie ist gleichzeitig die Waschstraße für die eintretenden Spermien. Ja, du hast richtig gehört. Waschstraße. Die Spermien kommen nämlich mit Ballast. Auf ihren kleinen Spermienköpfen tragen sie alle möglichen Moleküle, wie zum Beispiel Proteine und Cholesterol. Während die Spermien durch die Waschstraße – also den Zervixschleim – durchschwimmen, werden diese ihren Ballast los und im Anschluss noch agiler und sportlicher. 22,23,24,25

 

Angelangt in der Gebärmutterhöhle befinden sich die Spermien in einem viel basischeren Milieu als in der sauren Vagina Umgebung und sie LIEBEN es! Sie sind quasi geboren für basische Umgebung. Voller Freude und noch agiler und schwimmen sie Richtung Eileiter.26,27 Währenddessen kommen Sie immer wieder an der Wand der Gebärmutter an. Und das löst eine sehr tolle Reaktion aus. Auf den Spermienköpfen sitzt nämlich ein Molekül, welches sich auch nach der Waschstraße auf den Spermien befindet: Prostaglandine. Dieses Molekül ist unter anderem auch bei der Einleitung von Wehen beteiligt! 28,29

Sobald Spermien an die Gebärmutter ankommen, beginnt diese zu kontrahieren! Aber Richtung Körperinneres. Die Gebärmutter saugt quasi die Spermien ein!22,26

 

Der weibliche Körper unterstützt somit die Spermien bei ihrem Weg zu der wartenden Eizelle bevor es zu dem Zielsprint in diesem kompetitiven Rennen kommt.

Letzte Station der Spermien: Die Eizelle. In Filmen bohren mehrere Spermien die Wand der Eizelle an, eines hat Glück und kommt hinein. Es ist richtig, dass mehrere Spermien ihr Glück versuchen, aber ganz so wie in den Filmen rennt das nicht ab. Pass auf:

Die Eizelle ist umgeben von drei Schichten, welche ich von Außen nach Innen aufzähle: Lose Granulosa Zellen, die Schutzhülle namens Glashaut und zuletzt die Plasmamembran. 30

Vor dem Kampf um die Eizelle sind die Spermien noch mal richtig motiviert, noch agiler und schwimmen voller Kraft voraus. Durch die erste Schicht- die losen Granulosa Zellen – unsere Müslizellen- brechen sie durch kräftiges Schwimmen durch. Nun kommt die Schutzschicht: die Glashaut.

Spermien bohren sich nicht einfach mit Gewalt hier durch. Nein sie machen es viel klüger! Mehrere Spermien docken an bestimmte Rezeptoren der Glashaut an. Daraufhin löst sich die Wand der Spermien! Somit werden bestimmte Chemikalien aus den Spermien frei, die wiederum ein Loch in der Wand der Glashaut – der Schutzhaut – verursacht. 26,31

Diesen Schritt können noch mehrere Spermien gleichzeitig machen. Nun stehen ein paar Spermien vor dem letzten Hindernis: Die Wand der Eizelle- Die Plasmmembran. Und nur mehr das schnellste Spermium wird dieses Hindernis überwinden.

Auch an dieser letzten Wand bohrt sich das Spermium nicht einfach durch. Es braucht wieder eine Stelle an der es andocken kann.

Das Andocken führt dazu, dass sich Kanäle in der Eizellwand öffnen. Hier kann zwar das Spermium nicht durchschwimmen, aber es tritt ganz viel Natrium in die Eizelle ein. Was für einen Sinn das macht? Nach der Kanalöffnung verschmilzt die Wand des Siegerspermiums mit der Wand der Eizelle. Damit aber nicht an einer anderen Stelle ein weiteres Spermium sein Glück mit der Eizelle versucht, gibt es diese Kanäle durch die Natrium fließt. Durch den Einstrom von Natrium wird die Wand der Eizelle positiv geladen und keine weiteren Spermien können an die Eizellwand mehr andocken. Nun kann also das Siegerspermium in Ruhe mit der Eizelle verschmelzen während all den anderen Spermien kein Zugang mehr gewährt wird. 32,26,33

Hier gilt nicht „Dabei sein ist alles“

Hier gilt: Der Zweite ist der erste Verlierer!

Während das Siegerspermium mit der Eizelle verschmilzt schüttet die Eizelle eine riesige Menge an Calcium aus. Dieses Calcium ist wie eine Bombe, die die übergebliebene Glashaut – die Schutzhaut – vernichtet und somit weiteren Spermien noch weniger die Möglichkeit gibt einzudringen. Ja, Spermium und Eizelle sind da sehr loyal.

Die Calciumausschüttung triggered wiederum die Ausschüttung von Zink. Und das kann man sogar sehen! Es gibt tolle Videos in denen man Eizellen so präpariert hat, dass sie flureszieren – dass sie aufleuchten, wenn die Zinkausschüttung passiert. Plötzlich leuchtet für einen kurzen Moment das ganze Ei! 26,34–36 Am Ende des Transkripts habe ich dir den Link für das Video angehängt. Viel Spaß!

 

Die Fusion von Spermium und Eizelle hat eines zum Ziel: Das Spermium übergibt nun die wertvolle Fracht, welches es das ganze Rennen über mitgeführt hat an das Ei ab: Der Nucleus. Der Zellkern. Der Teil in dem die DNA enthalten ist. Alle Gene die der Papa an sein Kind weitergibt. 37

Dieser Zellkern voller Papa-DNA verschmilzt nun mit dem Zellkern voller Mama-DNA innerhalb der Eizelle und bildet somit den Grundstein eines neuen Lebens. Nachdem die Zellkerne von Mama und Papa verschmolzen sind, spricht man von einer Zygote. Diese Zygote wandert nun weiter den Eileiter entlang und nistet sich in der Gebärmutter ein, welche in der Zwischenzeit auf die befruchtete Eizelle vorbereitet ist. 38

 

 

Zusammenfassung

Die Frau kommt mit all ihren Eizellen auf die Welt. Diese beginnen aber der Pubertät an zu reifen. 1 mal pro Zyklus erfolgt der Eisprung. Die Eizelle springt aus einer Hülle voller Müslizellen – Granulosazellen – mittels stage diving in den Eileiter hinein und wird dort von kleinen Härchen weitergetragen. Während die Eizelle im Eileiter mit Crowd surfing beschäftigt ist, starten die Spermien die Reise zu der Eizelle. Zu Beginn muss es die saure Umgebung der Vagina überwinden. Anschließend schwimmen die durch den Zervixschleim des Gebärmutterhalses, der zu dem Zeitpunkt hoffentlich dünn genug ist, um das Spermium durchzulassen. Nachdem Spermien diese Waschstraße durchschwommen haben, berühren sie immer wieder die Gebärmutterwand. Dadurch kontrahiert die Gebärmutter und zieht die Spermien in das Körperinnere! Schlußendlich stehen die Spermien vor der Eizelle. Mit den letzten Kräften und gezielter Kopplung an bestimmte Rezeptoren gelangen Spermien durch die das Ei umgebende Schichten. Die letzte Schicht: die Plasmamembran der Eizelle darf nur ein einziges Spermium durchdringen. Damit das Siegerspermium die Eizelle für sich alleine hat, werden bei der Ankunft des Siegerspermiums Natrium, Calcium und Zink ein- bzw. ausgeleitet. Das Siegerspermium übergibt die DNA des Papas in die Eizelle ab, welche dort mit der DNA der Mama verschmilzt. Das somit befruchtete Ei kann sich auf den Weg in die Gebärmutter machen und sich dort in das liebevoll hergerichtete Nest einnisten.

 

Fun Facts:

In vielen Kulturen haben Mädchen leider noch immer einen geringeren Stellenwert als Buben. Buben werden gegenüber Mädchen bevorzugt. 39,40

Aber wer ist denn für das Geschlecht des Babys „verantwortlich“? Es kursieren zahlreiche Gerüchte wie man das Geschlecht des Wunschbabys beeinflussen kann. Manches davon ist purer Quatsch, andere Faktoren wirken tatsächlich verschieden auf männliche als auf weibliche Embryos. So reagieren männliche Embryonen sensibler auf Belastungen der Eltern. Aus diesem Grund kommen in herausfordernden Zeiten mehr Mädchen als Buben auf die Welt. 41

Aber ob die befruchtete Eizelle ein männlicher oder weiblicher Embryo wird, hängt vom Siegerspermium ab.

 

Ein kurzer Einblick in unsere Gene. Unser menschlicher Code, unsere Gene sind die Bestandteile unserer DNA. Die DNA ist unterteilt in 23 Chromosomenpaare. Insgesamt 46 Chromosomen. 23 Chromosomen, also die Hälfte davon, kommen von dem Zellkern der Eizelle der Mama, 23 Chromosomen von dem Zellkern des Siegerspermiums. Ein Chromosom ist das Geschlechtschromosom. Hier liegen die Gene die dein Geschlecht ausmachen. Wie von jedem Chromosom haben sowohl Papa, als auch Mama  zwei Geschlechtschromosomen. Frauen haben zwei X-Chromosomen, Männer ein X-Chromosom und ein Y-Chromosom. Sowohl Eizelle als auch Spermium geben je nur ein Chromosomenset aus. 23 Chromosomen. Egal welches Set die Mama hergibt, sie kann so, oder so nur ein X Chromosom hergeben. Das Geschlechtschromosom im Spermium des Papas könnte entweder auch ein X Chromosom sein, oder ein Y-Chromosom. Hat das Spermium des Papas nun als Geschlechtschromosom ein X-Chromosom, hat das werdende Baby zwei X-Chromosomen und wird ein Mädchen. Hat das Spermium ein Y-Chromosom, hat das werdende Baby ein X- und ein Y-Chromosom und ist somit ein Bub.

Kurz: das Geschlecht des Embryos wird durch das männliche Spermium bestimmt.

 

Mehr zu unsere DNA und Genen hörst du in Episode 13 – Genmanipulation und Episode 14 – DNA-Tests.

 

Übrigens: Im 17. Jahrhundert wusste man noch nicht, dass ein Embryo sich erst im Mutterleib entwickelt. Es gab die Theorie, dass sich im Kopf des Spermiums ganze Menschen – im Miniaturformat befanden. Oder in der Eizelle – je nach dem wem man Glauben schenkte. 42,43

 

Wie es ab der Einnistung weitergeht, warum schwangere Frauen an Gewicht zu legen, so oft aufs Klo müssen, Übelkeit, Heißhunger & Stimmungsschwankungen haben, hörst du in der kommenden Folge. Was hast du bei Familie, Freunden, Partnerin oder bei deiner eigenen Schwangerschaft erlebt? Das würde mich sehr interessieren! Schreib mir per Facebook, Instagram oder per E-Mail an bianca@biochemiemitbianca.com!

 

 

Hier siehst du das Video in dem die Eizelle durch die Befruchtung aufleuchtet:

https://www.youtube.com/watch?v=AE0Ih_RRql4

 

 

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