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मानव जनन कोशिकाएँ

एक नए मानव का निर्माण कई जटिल प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है। मुख्य 'अवयव' मानव जनन कोशिकाएँ होती हैं, जिन्हें गामेट्स कहा जाता है। स्त्री गामेट्स अंडाणु होती हैं और पुरुष गामेट्स शुक्राणु होते हैं।

स्तनधारियों में, एक ज़ाइगोट (अथवा निषेचित कोशिका) तब बनती है जब माँ का अंडाणु और पिता का शुक्राणु मिलते हैं और उनका आनुवंशिक पदार्थ आपस में मिल जाता है। माँ की गर्भाशय की परत में सुरक्षित रूप से स्थापित होने के बाद, यह ज़ाइगोट नौ महीनों के दौरान एक पूर्ण रूप से विकसित शिशु में बदल जाती है।

अंडाशय और अंडाणु

अंडाशय बादाम के आकार के अंग हैं, जो स्त्री जनन तंत्र का हिस्सा हैं। प्रत्येक महिला के दो अंडाशय होते हैं, जो गर्भाशय के दोनों तरफ, फॉलोपियन ट्यूब्स के अंतिम छोर पर स्थित होते हैं।

अंडाशय स्त्री सेक्स हार्मोन प्रोजेस्टेरोन और एस्ट्रोजन का निर्माण करते हैं। ये हार्मोन द्वितीयक लैंगिक विशेषताओं, जैसे कि बड़े स्तन, चौड़े कूल्हे, जघन और बगल के बालों के विकास में योगदान करते हैं। यही हार्मोन मासिक धर्म चक्र, ओव्यूलेशन (अंडोत्सर्ग) और माहवारी के कामकाज को नियंत्रित करते हैं, जो युवावस्था से लेकर रजोनिवृत्ति तक चलते हैं।

अंडाशय में कई फॉलिकल्स होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक अपरिपक्व अंडाणु, या ओओसाइट (जब अंडाणु पूर्ण रूप से विकसित होता है तो उसे ओवा कहते हैं) होता है। अधिकतर कोशिकाएँ खुली आँखों से नहीं दिखतीं, लेकिन मानव अंडाणु अपवाद हैं—औसतन 100 माइक्रॉन व्यास वाले ये अंडाणु एक बाल के बराबर चौड़े होते हैं।

अंडाणु निम्नलिखित भागों में बनती हैं:

• हैप्लॉइड नाभिक, जिसमें प्रत्येक क्रोमोसोम की एक-एक प्रति होती है
  
• माइटोकॉन्ड्रिया, जो कोशिका के विभाजन और वृद्धि के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं, और जिनमें माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए होता है
  
• साइटोप्लाज्म, एक गाढ़ा घोल, जिसमें मुख्यतः पानी, नमक और प्रोटीन होते हैं
  
• ज़ोना पेल्यूसिडा, एक जेली जैसी अवरोध जो ग्लाइकोप्रोटीन से बनी होती है और कोशिकाओं की सामग्री की सुरक्षा करती है
  
• कॉर्टिकल ग्रैन्यूल्स, जो निषेचन के बाद अंडाणु की बाहरी सतह को कठोर बना देते हैं
  

अंडाणु कोरोना रेडिएटा (बाहरी परत) और प्रथम पोलर बॉडी नामक एक छोटी हैप्लॉइड कोशिका से भी बनी होती हैं, जो विभाजन की प्रक्रिया का उप-उत्पाद होती है।

अंडाणु को ऐसे डिजाइन किया गया है कि उसमें पॉलीस्पर्मी (अर्थात् एक से अधिक शुक्राणु द्वारा निषेचन) को रोका जा सके। ज़ाइगोट में केवल दो सेट क्रोमोसोम होने चाहिए—यदि एक से अधिक शुक्राणु अंडाणु में चले जाएँ, तो ज़ाइगोट साधारणतः जीवित नहीं रह पाता।

जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है, हमारी कोशिकाएँ भी वृद्ध होती हैं, और अंडाणु भी इससे अछूते नहीं रहते। जन्म के समय महिलाओं में अंडाणुओं की संख्या अधिक होती है, लेकिन समय के साथ यह घटती जाती है। 40 वर्ष की आयु तक पहुँचने पर, महिला के पास मूल अंडाणु भंडार का केवल 3% बचता है। यह संख्या उसकी जीवनशैली पर निर्भर कर सकती है—उदाहरण स्वरूप धूम्रपान करने से अंडाणुओं का नाश तेज़ी से होता है।

अंडाणुओं की गुणवत्ता भी उम्र के साथ कम होती है। ओव्यूलेशन के ठीक पहले अंडाणु विभाजित होते हैं। पुरानी अंडाणुओं में इस प्रक्रिया के दौरान त्रुटियाँ होने की संभावना अधिक होती है, जिससे उनकी जीवंतता कम और विकृति की संभावना बढ़ती है।

यह धारणा गलत है कि कुछ हार्मोनल प्रक्रियाएँ (जैसे हार्मोनल गर्भनिरोधक या गर्भावस्था) अंडाणुओं के नेचुरल डिटेरियोरेशन को रोक सकती हैं। हार्मोन अनेक शारीरिक कार्यों में भूमिका निभाते हैं, परंतु यह प्रक्रिया मुख्यतः माइटोकॉन्ड्रियल डिटेरियोरेशन पर निर्भर है।

अंडाणु दान भी किए जा सकते हैं। इच्छुक दाता की सावधानीपूर्वक जाँच की जाती है, और यदि वह प्रक्रिया के लिए स्वस्थ होती है, तो उसे दवाएँ दी जाती हैं जो फॉलिकल के परिपक्व होने को प्रेरित करती हैं। आठ से चौदह दिनों बाद, परिपक्व अंडाणु डोनर के शरीर से लेप्रोस्कोपी द्वारा निकाले जाते हैं और जब तक आवश्यक हो, संग्रहित किए जाते हैं।

कई देशों में अंडाणु दान से जुड़े दाता स्वास्थ्य और नैतिकता पर चर्चाएँ जारी हैं, जैसे कि क्या अंडाणुओं के दान के लिए शुल्क लेना उचित है।

ओव्यूलेशन

ओव्यूलेशन के दौरान मासिक धर्म चक्र के उस चरण में, अंडाशय कुछ फॉलिकल को परिपक्व करता है और उनमें से एक परिपक्व अंडाणु (ओवा) को छोड़ता है—बाकी परिपक्व फॉलिकल शरीर द्वारा पुनः अवशोषित हो जाते हैं। यह प्रक्रिया महिला के यौन सक्रिय होने या न होने पर भी होती है। अंडाणु को फॉलोपियन ट्यूब की ओर छोड़ दिया जाता है, जिससे वह गर्भाशय की ओर यात्रा करता है। यही वह जगह है जहाँ बिना सुरक्षा के संभोग के बाद स्त्री अंडाणु का शुक्राणु द्वारा निषेचन हो सकता है।

ओव्यूलेशन के तुरंत बाद, छोड़ा गया अंडाणु बहुत तेजी से नष्ट होना शुरू हो जाता है और उपजाऊ अवधि (फर्टाइल विंडो) समाप्त होने लगती है। यदि अंडाणु निषेचित हो जाता है, तो यह फॉलोपियन ट्यूब्स के माध्यम से गर्भाशय की दीवार में जाकर स्थापित हो जाता है और भ्रूण के रूप में विकसित होता है। यदि निषेचन नहीं होता, तो यह टूट जाता है और महिला के मासिक धर्म के समय गर्भाशय की परत के साथ बाहर निकल जाता है।

अंडाणुओं की तुलना में शुक्राणु अधिक सहनशील होते हैं और स्त्री जनन तंत्र में पाँच दिनों तक जीवित रह सकते हैं (परंतु बाहर नहीं)। शुक्राणुओं का जीवनकाल गर्भाशय ग्रीवा के म्यूकस की स्थिरता जैसी परिस्थितियों पर निर्भर करता है। गर्भधारण की योजना बना रही महिला के लिए संभोग का समय ओव्यूलेशन के अनुसार तय करना आवश्यक है।

हार्मोनल गर्भनिरोधक ओव्यूलेशन को दबाकर काम करता है। जब सामान्य मासिक चक्र में ओव्यूलेशन नहीं होता, तो उसे अनोव्यूलेटरी चक्र कहते हैं। ऐसे चक्र आम हैं और अधिकांश महिलाओं को जीवन में कभी न कभी होते हैं।

जुड़वाँ बच्चों की उत्पत्ति

कुछ महिलाओं के एक ही चक्र में दो अंडाणु निकल सकते हैं, जिससे जुड़वाँ गर्भधारण संभव है।

• एकांगी (इडेंटिकल) जुड़वाँ तब बनती हैं जब निषेचित अंडाणु दो हिस्सों में बँट जाती है। एकांगी जुड़वाँ एक ही एम्नियोटिक थैली (वाटर बैग) में बढ़ती हैं और, भ्रातृज जुड़वाँओं के विपरीत, उनके जीनस समान होते हैं। अधिकांश एकांगी जुड़वाँ संयोग से बनती हैं।
  
• भ्रातृज (फ्रैटरनल) जुड़वाँ तब होती हैं जब दो अलग-अलग अंडाणु दो अलग-अलग शुक्राणुओं द्वारा निषेचित होती हैं। भ्रातृज जुड़वाँ एक जैसे नहीं होते, वे उतने ही अलग हो सकती हैं जितनी सामान्य बहनें। भ्रातृज जुड़वाँ कुछ परिवारों में आम होते हैं।
  
• मल्टीपल बर्थ एकांगी, भ्रातृज या दोनों का मिश्रण हो सकती हैं। प्रजनन उपचार से जुड़ी बहुविध जन्म आमतौर पर भ्रातृज होते हैं।
  

वैज्ञानिकों और जैव-चिकित्सा शोधकर्ताओं के लिए, जुड़वाँ बच्चे यह पता लगाने का श्रेष्ठ अवसर देती हैं कि जीन और वातावरण का प्रभाव पृथक-पृथक कैसे होता है—प्रकृति बनाम पोषण। क्योंकि एकांगी जुड़वाँ एक ही निषेचित अंडाणु के विभाजित होने से बनती हैं, उनका जीन कोड एक जैसा होता है। यदि उनमें कोई अंतर (जैसे एक का चेहरा कम उम्र का दिखना) है, तो वह बाहरी वातावरण का परिणाम है (जैसे धूप में कम समय बिताना)।

साथ ही, एकांगी और भ्रातृज जुड़वाँ के अनुभवों की तुलना करके हम यह आंक सकते हैं कि हमारे जीन हमारे जीवन को कितना प्रभावित करते हैं।

अंडकोष और शुक्राणु

शुक्राणु पुरुष की जनन कोशिका या गामेट है।

वीर्य निर्माण अंडकोषों में होता है। वहीं टेस्टोस्टेरोन हार्मोन भी बनता है, जो पुरुषों के द्वितीयक सेक्स विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है, जैसे चेहरा और सीने के बाल, अधिक चौड़ी हड्डियाँ, शक्तिशाली ऊपरी शरीर और महिलाओं की तुलना में मांसपेशी तेजी से बन पाना।

स्पर्मेटोजेनेसिस शुक्राणु निर्माण की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया अंडकोष की सेमिनीफेरस ट्यूब्यूल्स में शुरू होती है। ये ट्यूब्यूल्स शुक्राणु (स्पर्मेटोसाइट्स) का निर्माण करती हैं। स्पर्मेटोसाइट्स विभाजन की कई प्रक्रियाओं से गुजरकर स्पर्मेटिड्स में बदलते हैं, और ये स्पर्मेटिड्स परिपक्व होकर शुक्राणु बनती हैं (इस प्रक्रिया में लगभग 64 दिन लगते हैं)।

शुक्राणु के तीन प्रमुख भाग होते हैं:

• सिर (हेड), जिसमें शुक्राणु का नाभिक होता है जो उसका डीएनए रखता है। सिर का ऊपरी भाग एक कैप (एक्रोसोम) से ढका होता है, जिसमें एंजाइम होते हैं, जो अंडाणु के सेल झिल्ली को तोड़ने में सहायक होते हैं।
  
• मध्यभाग (मिडसेक्शन), जिसमें ऊर्जा देने वाले माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। यही माइटोकॉन्ड्रिया शुक्राणु को आगे बढ़ने के लिए ऊर्जा उपलब्ध कराते हैं।
  
• पूंछ (फ्लैजेलम), जो शुक्राणु को महिला जनन पथ में आगे बढ़ाती है। एक शुक्राणु लगभग 76 सेंटीमीटर (30 इंच) प्रति घंटे की गति से यात्रा कर सकता है।
  

[quote] महिलाओं के विपरीत, पुरुषों के पास जन्म के समय शुक्राणु नहीं होते। इसके बजाय, वे यौवन के समय (लगभग 12 वर्ष की आयु से) नई शुक्राणु प्रतिदिन बनाना शुरू करते हैं। औसतन, एक पुरुष प्रति मिलीलीटर स्खलन में लगभग 73 लाख शुक्राणु उत्पन्न करता है।

दो मुख्य कारक जो पुरुष प्रजनन क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं वे हैं शुक्राणु संख्या और शुक्राणु गतिकी।

शुक्राणु संख्या से अभिप्राय वीर्य के एक नमूने में मौजूद शुक्राणु की औसत मात्रा से है। डॉक्टर सामान्य स्पर्म एनालिसिस के दौरान शुक्राणु संख्या का आकलन करते हैं।

विशेषज्ञ 1 मिलीलीटर में लगभग 1.5 करोड़ (15 मिलियन) शुक्राणु, या प्रति स्खलन कम से कम 3.9 करोड़ (39 मिलियन) को स्वस्थ मानते हैं। 1.5 करोड़ से कम प्रति मिलीलीटर शुक्राणु संख्या को कम और प्रजनन क्षमता में कमी का कारण माना जाता है। टेस्टोस्टेरोन स्तर शुक्राणु की संख्या और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। कुछ मेडिकल स्थितियाँ—जैसे आनुवांशिक विकार, संक्रमण, और ट्यूमर—भी शुक्राणु संख्या को प्रभावित कर सकती हैं।

कुछ जीवनशैली विकल्प एवं प्राकृतिक उपाय भी शुक्राणु उत्पादन नियंत्रित करने वाले हार्मोनों को बढ़ा सकते हैं, जिससे शुक्राणु की स्वस्थ वृद्धि और संख्या में सुधार हो सकता है।

शुक्राणु गतिकी (मोटिलिटी) शुक्राणु की कुशलता से आगे बढ़ने की क्षमता है। शुक्राणु को महिला के जनन मार्ग में अंडाणु तक पहुँचने और निषेचन के लिए तैरना पड़ता है। खराब मोटिलिटी पुरुष बांझपन का कारण हो सकती है।

शुक्राणु गतिकी दो प्रकार की होती है:

• प्रगतिशील गतिकी उन शुक्राणुओं का वर्णन करती है, जो ज्यादातर सीधी रेखा या बड़े गोल चक्कर में तैरते हैं—जो उन्हें अंडाणु की ओर बढ़ने में सहायता करता है।
  
• गैर-प्रगतिशील गतिकी उन शुक्राणुओं का वर्णन करती है, जो सीधा नहीं, बल्कि बहुत ही छोटे गोल चक्कर में तैरते हैं—जो अंडाणु की दिशा में मददगार नहीं होता।
  

शुक्राणु के लिए, गर्भाशय ग्रीवा की म्यूकस को पार कर अंडाणु तक पहुँचने हेतु उसकी प्रगतिशील गतिकी कम से कम 25 माइक्रोमीटर/सेकंड होनी चाहिए। खराब मोटिलिटी या एस्थेनोज़ोस्पर्मिया का निदान तब होता है जब 32% से कम शुक्राणु ही कुशलता से आगे बढ़ पाते हैं।

वैज्ञानिक अभी तक पूर्ण रूप से यह नहीं समझ पाए हैं कि शुक्राणु अंडाणु तक पहुँचता कैसे है। इसमें प्रोजेस्टेरोन हार्मोन की कोई भूमिका हो सकती है। अब माना जाता है कि अंडाणु के आसपास प्रोजेस्टेरोन का स्तर अधिक होने से शुक्राणु उसी ओर आकर्षित होते हैं।

शुक्राणु बैंकिंग

कृत्रिम गर्भाधान के लिए शुक्राणु एकत्रित करना संभव है, इसका उपयोग या तो इंट्रायूटेराइन इंसिमिनेशन (आईयूआई) या इन विट्रो फर्टिलाइजेशन (आईवीएफ) में किया जाता है।

आईयूआई में शुक्राणु को सीधा महिला के गर्भाशय में डाला जाता है ताकि निषेचन में सहायता हो; जबकि आईवीएफ में शुक्राणु को प्रयोगशाला में अंडाणु में मिलाया जाता है—फिर उपयुक्त भ्रूण को गर्भाशय में स्थापित किया जाता है।

वीर्य का नमूना इकट्ठा करने के लिए पुरुष को एक बाँझ कंटेनर में स्खलन करना होता है। प्रयोगशाला तकनीशियन उसे तुरंत आईयूआई या आईवीएफ के लिए, या बाद में उपयोग हेतु संग्रह (फ्रीज) कर लेती हैं।

शुक्राणु दान किए भी जा सकते हैं। दान किए गए शुक्राणु का संक्रामक बीमारियों और आनुवांशिक स्थितियों के लिए कठोर परीक्षण किया जाता है।

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