Spermienmotilität beschreibt die Fähigkeit von Spermien, sich ordnungsgemäß durch den weiblichen Fortpflanzungstrakt (interne Befruchtung) oder durch Wasser (externe Befruchtung) zu bewegen, um das Ei zu erreichen. Die Beweglichkeit der Spermien kann auch als die Qualität angesehen werden, die ein Faktor für eine erfolgreiche Empfängnis ist; Spermien, die nicht richtig „schwimmen“, erreichen das Ei nicht, um es zu befruchten., Die Spermienmotilität bei Säugetieren erleichtert auch die Passage der Spermien durch den Cumulus oophorus (eine Zellschicht) und die Zona pellucida (eine Schicht extrazellulärer Matrix), die die Eizelle des Säugetiers umgeben.
Bei der Holzmaus Apodemus sylvaticus aggregieren Spermien in „Zügen“, die Eier besser befruchten können, da sie besser in der Lage sind, durch die viskose Umgebung des weiblichen Fortpflanzungstraktes zu navigieren. Die Züge bewegen sich sinusförmig.
Die Beweglichkeit der Spermien wird auch durch bestimmte Faktoren beeinflusst, die von Eiern freigesetzt werden.,
Die Spermienbewegung wird durch Veränderungen der intrazellulären Ionenkonzentration aktiviert. Die Veränderungen der Ionenkonzentration, die Motilität hervorrufen, sind unter den Arten unterschiedlich. Bei marinen Wirbellosen und Seeigeln aktiviert der Anstieg des pH-Werts auf etwa 7,2-7,6 die ATPase, was zu einer Abnahme des intrazellulären Kaliums führt und somit eine Membranhyperpolarisation induziert. Dadurch wird die Spermienbewegung aktiviert. Die Veränderung des Zellvolumens, die die intrazelluläre Ionenkonzentration verändert, kann auch zur Aktivierung der Spermienmotilität beitragen., Bei einigen Säugetieren wird die Spermienmotilität durch Erhöhung des pH-Werts, des Calciumions und des Camps aktiviert, jedoch durch niedrigen pH-Wert in den Nebenhoden unterdrückt.,
Der Schwanz des Spermas – das Flagellum – verleiht dem Sperma Motilität und hat drei Hauptkomponenten:
- ein zentrales Skelett, das aus 11 Mikrotubuli besteht, die gemeinsam als Axonem bezeichnet werden und der äquivalenten Struktur in Zilien ähnlich sind
- eine dünne Zellmembran, die das Axonem bedeckt
- Mitochondrien, die spiralförmig um das Axonem am Mittelstück angeordnet sind,
Hin-und Herbewegung des Schwanzes resultiert aus einer rhythmischen longitudinalen Gleitbewegung zwischen den vorderen und hinteren Tubuli, aus denen das Axonem besteht., Die Energie für diesen Prozess wird von ATP geliefert, das von Mitochondrien produziert wird. Die Geschwindigkeit eines Spermas in flüssigem Medium beträgt normalerweise 1-4 mm / min. Dadurch kann sich das Sperma in Richtung einer Eizelle bewegen, um es zu befruchten.
Bei Säugetieren reifen Spermatozoen funktionell durch einen Prozess, der als Capacitation bezeichnet wird. Wenn Spermatozoen den isthmischen Eileiter erreichen, wurde berichtet, dass ihre Motilität reduziert ist, wenn sie sich an das Epithel anheften. In der Nähe des Eisprungs tritt eine Hyperaktivierung auf. Während dieses Prozesses bewegen sich die Flagellen mit hoher Krümmung und langer Wellenlänge., Die Hyperaktivierung wird durch extrazelluläres Kalzium eingeleitet; Die Faktoren, die den Kalziumspiegel regulieren, sind jedoch unbekannt.
Ohne technologischen Eingriff wird ein nicht bewegliches oder abnormal bewegliches Sperma nicht befruchten. Daher wird der Anteil einer beweglichen Spermienpopulation häufig als Maß für die Samenqualität verwendet . Unzureichende Beweglichkeit der Spermien ist eine häufige Ursache für Subfertilität oder Unfruchtbarkeit. Es stehen mehrere Maßnahmen zur Verbesserung der Spermienqualität zur Verfügung.