Fertilisasi adalah proses di mana sel telur dan sel sperma bersatu untuk membentuk zigot, memulai serangkaian peristiwa yang dapat mengakibatkan kehamilan. Pada mamalia, termasuk pada manusia, telur dikeluarkan dari ovarium wanita, dan sperma dari penis pria. Pembuahan biasanya terjadi melalui hubungan seksual, tetapi kemajuan ilmiah telah membuka jalan bagi teknik in vitro, yang dilakukan di laboratorium.
Spesies Mamalia Versus Non-Mamalia
Banyak spesies hewan mengalami pembuahan dengan cara yang sama, tetapi peristiwa yang mengarah ke peristiwa itu bisa sangat berbeda. Pada mamalia, ini didahului dengan hubungan seksual, tetapi pada spesies lain tidak selalu demikian. Beberapa spesies non-mamalia, seperti burung dan beberapa reptil, melakukan hubungan seksual. Jantan dari spesies ini tidak memiliki penis, tetapi memiliki lubang yang disebut kloaka, yang ditekan ke kloaka betina untuk memungkinkan transfer sperma. Telur dibuahi di dalam betina, sehingga cangkang pelindung dapat terbentuk di sekitar setiap zigot sebelum diletakkan.
Spesies reptil lainnya, termasuk amfibi, memiliki cara berbeda untuk memastikan bahwa telur dan sperma bersentuhan satu sama lain. Pada katak, misalnya, jantan biasanya menunggangi betina dan melepaskan sperma ke telur saat diletakkan. Banyak spesies ikan berkembang biak dengan cara yang sama. Bagi yang lain, prosesnya dapat terjadi tanpa kontak fisik, dengan pejantan berenang melewatinya dan membuahi telur yang sebelumnya disimpan oleh betina.
Ovulasi
Pada mamalia, proses di mana ovarium melepaskan sel telur disebut ovulasi. Peristiwa ini terjadi sekitar 14 hari setelah dimulainya periode menstruasi seorang wanita, yang juga dianggap sebagai hari pertama siklus menstruasi. Ovulasi, oleh karena itu, terjadi kira-kira pada titik tengah siklus. Setelah telur dilepaskan, ia berjalan melalui tuba fallopi, di mana ia tinggal selama sekitar satu hari. Jika pembuahan tidak terjadi selama waktu ini, sel telur akan rusak.
Produksi Sperma
Sel sperma diproduksi dalam jumlah besar di testis pria, dan sekitar 300 juta dikeluarkan ke dalam vagina selama ejakulasi. Dari jumlah tersebut, sekitar 200 mencapai sel telur, dan biasanya hanya satu yang akan membuahinya. Ini memastikan bahwa zigot yang dihasilkan memiliki kombinasi materi genetik yang benar. Jika dua sperma membuahi satu sel telur, zigot gagal membelah dengan benar dan tidak berkembang lebih lanjut.
Acara di Fertilisasi
Begitu mereka menembus serviks dan memasuki rahim, sperma dapat bertahan hingga lima hari sebelum mati. Sperma ini menggunakan fenomena yang disebut kemotaksis untuk menemukan sel telur, jika ada. Ini mengacu pada cara di mana konsentrasi bahan kimia tertentu di lingkungan dapat berubah menurut lokasi. Dalam hal ini, sperma yang mendekati saluran tuba dapat menemukan sel telur dengan mengikuti jejak hormon yang dilepaskan sel telur.
Sperma pertama yang mencapai sel telur berikatan dengan molekul di permukaannya, dan interaksi ini menyebabkan perubahan kimia pada membran sel telur. Perubahan ini membantu sperma bergerak melalui membran sel telur, dan juga mencegah sperma tambahan untuk mengikat. Begitu sperma berada di dalam sel telur, membrannya sendiri larut, memungkinkan isi keduanya bercampur. Ketika materi genetik sel telur dan sperma bersatu, zigot baru mulai membelah. Pemupukan dianggap selesai setelah materi genetik digabungkan.
Keberhasilan pembuahan tergantung pada beberapa faktor, termasuk waktu hubungan seksual relatif terhadap siklus menstruasi wanita dan kesehatan reproduksi wanita dan pria yang terlibat dalam proses tersebut. Berbagai kondisi berbeda dapat menurunkan kesuburan salah satu pihak. Pada pria, jumlah sperma yang rendah, atau sperma dengan mobilitas rendah, dapat mengurangi kemungkinan sperma mencapai sel telur. Pada wanita, kondisi seperti endometriosis, penyakit pada lapisan rahim, dapat mencegah terjadinya implantasi.
Implantasi di Rahim
Pembuahan biasanya terjadi di salah satu tuba falopi, setelah itu telur bergerak ke rahim selama sekitar tiga hari. Begitu berada di dalam rahim, zigot tertanam di lapisan endometrium untuk melanjutkan perkembangan. Pada kesempatan yang jarang terjadi, zigot gagal bergerak ke rahim, dan malah tertanam di dinding tuba falopi. Hal ini mengakibatkan kehamilan ektopik, suatu peristiwa yang pada akhirnya menghambat perkembangan janin dan dapat membahayakan kesehatan ibu hamil.
Bantuan Reproduksi
Bagi orang yang tidak dapat hamil melalui hubungan seksual, teknologi modern menyediakan cara untuk melewati beberapa persyaratan biologis pembuahan. Salah satu metode tersebut adalah inseminasi intrauterin, yang memastikan bahwa sel telur dan sperma dapat melakukan kontak. Dalam proses ini, seorang wanita diberikan obat yang mendorong pelepasan banyak sel telur selama ovulasi. Ketika ovulasi terjadi, sel sperma yang disiapkan yang disediakan oleh pasangan prianya dimasukkan langsung ke dalam rahimnya.
Fertilisasi in vitro melibatkan teknik serupa untuk meningkatkan produksi sel telur wanita dengan pengobatan. Sperma dipanen dengan cara yang sama seperti sebelumnya, tetapi alih-alih memasukkan sperma ke dalam rahim, sel telur wanita diambil dari saluran tuba dan dicampur dengan sperma dalam cawan kultur. Setelah beberapa hari, sel telur yang telah dibuahi dipilih dan ditanamkan ke dalam rahim wanita tersebut. Karena banyak embrio biasanya ditanamkan untuk meningkatkan kemungkinan kehamilan, metode ini sering menghasilkan banyak kelahiran.