Способность воспроизведения потомства ученые называют латинским словом «фертильность» (fertilis означает «плодородный, плодоносный»). Для осуществления этого процесса требуются некоторые условия. Если хотя бы одно звено в этой цепочке выпадает, беременность или не наступает, или возникает врожденная патология плода. Необходимыми условиями для наступления беременности являются:

1) созревание фолликула в яичнике, разрыв его, выход яйцеклетки (овуляция) и образование на месте фолликула желтого тела 1;
2) способность сперматозоидов проникнуть в матку, маточные трубы и оплодотворить яйцеклетку;
3) свободное прохождение яйцеклетки и эмбриона по маточной трубе в полость матки;
4) готовность матки имплантировать (вживить) в себя эмбрион.
Благоприятное стечение вышеуказанных обстоятельств при полном здоровье супругов, при регулярной половой жизни в одном менструальном цикле способствует возникновению беременности приблизительно в 20% случаев.

А теперь — более подробно о «механизме зачатия» на разных его этапах.

Яйцеклетка. «Запас» яйцеклеток определен уже при рождении девочки; он составляет около 400 тысяч. В течение одного менструального цикла (от первого дня одной менструации до первого дня следующей) в одном из яичников, как правило, созревает одна яйцеклетка.
После выхода яйцеклетки из яичника (овуляции), который происходит примерно на 14-й день менструального цикла, в яичнике образуется желтое тело. Оно выделяет гормоны (гестагены), подготавливающие матку к приему зародыша, а в случае наступления беременности — сохраняющие беременность. Особенно велика роль гестагенов в первом триместре беременности. Из яичника яйцеклетка попадает в брюшную полость. Рядом с каждым яичником располагается яйцевод — фаллопиева (маточная) труба, в воронку которой должна попасть яйцеклетка благодаря движениям ресничек маточной трубы, которые «захватывают» яйцеклетку (сама она не обладает способностью к движению). За 6—7 дней яйцеклетка благодаря сокращениям маточной трубы должна преодолеть расстояние от воронки до матки в 30—35 см. В идеальных условиях оплодотворение происходит, пока яйцеклетка находится в верхней трети яйцевода.
После овуляции яйцеклетка сохраняет жизнеспособность примерно 24 часа.

Сперматозоиды. Образуются и созревают сперматозоиды в семенных канальцах мужской половой железы — семенниках. Процесс их созревания длится в среднем 74 дня. Зрелый нормальный сперматозоид человека состоит из головки, шейки, тела и хвоста, или жгутика, который заканчивается тонкой концевой нитью. Общая длина сперматозоида составляет около 50—60 мкм (головка — 5—6 мкм, шейка и тело — 6—7 мкм и хвост — 40—50 мкм). Благодаря «биению» хвостика сперматозоид способен двигаться. Интересно, что размер яйцеклетки гораздо больше, чем размер сперматозоида: он составляет 0,1 мм. Созревшие сперматозоиды выходят из семенных канальцев в семявыводящие протоки мужских половых желез, где могут длительное время сохранять оплодотворяющую способность. В это время они неподвижны — способность к продвижению они приобретают лишь во время семяизвержения.
В половых путях женщины сперматозоиды сохраняют способность к движению в пределах 3—4 суток, но оплодотворять яйцеклетку они могут лишь в течение суток. Есть предположение, что сперматозоиды «распознают» яйцеклетку по запаху — так, на поверхности мужских половых клеток обнаружены рецепторы, похожие на рецепторы, находящиеся в носу.

Оплодотворение — слияние мужской половой клетки (сперматозоида) с женской (яйцеклеткой), приводящее к образованию зиготы (нового одноклеточного организма). Биологический смысл оплодотворения состоит в объединении отцовских и материнских генов. Половые клетки содержат так называемый гаплоидный (половинчатый) набор хромосом; при их соединении формируется зигота с диплоидным (полным) набором хромосом.
Семенная жидкость, попадающая во влагалище, обычно содержит от 60 до 150 млн. сперматозоидов. Скорость движения сперматозоидов — 2—3 мм в минуту. Таким образом, уже спустя 1—2 минуты после полового акта сперматозоиды достигают матки, а за 2—3 часа в женском организме они могут пройти 25—35 см и достигнуть концевых отделов маточных труб. После эякуляции (семяизвержения) сперматозоиды быстро поднимаются по половым путям за счет сокращений матки и маточных труб; это так называемые перистальтические движения, которые похожи на сокращения кишечника. Собственная подвижность сперматозоидов становится важной на более поздних этапах. Сперма, которая состоит из биологически активной жидкой части и сперматозоидов, имеет слабощелочную реакцию: сперматозоиды способны к активному движению только в такой среде. Если среда во влагалище кислая, то семенная жидкость может понизить ее кислотность до нужного уровня. До яйцеклетки добирается не более нескольких сотен сперматозоидов: на всех этапах их движения наименее жизнеспособные погибают и удаляются. Происходит это благодаря механизмам естественного отбора, то есть цели (яйцеклетки) чаще всего достигают наиболее полноценные (без дефектов строения) сперматозоиды.
Во время движения сперматозоидов по фаллопиевой трубе происходит капацитация — ряд изменений, благодаря которым сперматозоиды приобретают оплодотворяющую способность. При капацитации с поверхности сперматозоидов удаляются особые вещества, препятствующие оплодотворению. (До процесса капитации эти вещества выполняют защитную функцию.) Изменяется, становится гораздо более быстрым биение жгутиков, что обуславливает сверхактивную подвижность спрематозоидов. Когда закончилась капацитация, и сперматозоиды достигли места, где должно произойти оплодотворение, они претерпевают процесс активации акросомы. С помощью акросомы, которая располагается на головке сперматозоидов и содержит ферменты, необходимые для проникновения в женскую половую клетку, они разрушают оболочку яйцеклетки на участке, находящемся перед сперматозоидом, благодаря чему происходит слияние мужской и женской половой клеток. Как только первый сперматозоид начинает сливаться с яйцеклеткой, ее свойства сразу же изменяются: она становится невосприимчивой к другим сперматозоидам.
После того как зародыш на 6—7-й день развития попадает в полость матки, он «вылупляется» из оболочки, а затем начинается процесс имплантации — полумиллиметровый зародыш прикрепляется к стенке матки и менее чем за двое суток погружается в нее целиком.
Так начинается долгий путь «жизни до рождения» длиной в 9 месяцев.
Образование нового организма начинается в момент слияния мужской и женской половых клеток — сперматозоида и яйцеклетки. Материнская клетка (яйцеклетка) несет запас питательных веществ в виде желтка (содержащего белки, жиры и углеводы), которого хватает зародышу на первые 3—4 дня очень интенсивной жизни. Женская половая клетка сама не способна к движению. Сперматозоид меньше яйцеклетки, его отличительное свойство — подвижность. Можно сказать, что это ядро клетки с хромосомами, у которого есть одно «весло» — жгутик. Многие клетки организма человека передвигаются на значительные расстояния, но только сперматозоид владеет столь совершенным «двигателем», позволяющим ему сначала покинуть тело своего хозяина, а затем направиться по половым путям женщины к месту встречи с яйцеклеткой. Скорость передвижения сперматозоидов человека оценивается в 30—50 мкм/с (напомним: один микрометр, или микрон, составляет одну миллионную долю метра). Собственно жгутик используется для целенаправленных передвижений на последнем отрезке пути: в маточной трубе и в процессе оплодотворения. Попав в половые пути женщины, мужские половые клетки сохраняют способность оплодотворить яйцеклетку в среднем двое-трое суток.
Слияние половых клеток происходит строго в определенной части маточной трубы — в ее ампуле. Во влагалище впрыскивается 2—3 мл семенной жидкости. Объем эякулята и количество сперматозоидов в нем очень чувствительны к действию всевозможных вредоносных влияний: ухудшению экологических условий, курению, алкоголизму, наркомании. За последние полстолетия средняя концентрация сперматозоидов в семенной жидкости здоровых мужчин снизилась вдвое. При оптимальных условиях через 30—60 минут после семяизвержения сперматозоиды попадают в полость матки, а через 1,5—2 часа — в ампулу маточной трубы. Здесь яйцеклетка оказывается в среднем через сутки после овуляции. Никакого ожидания природой не предусмотрено: либо яйцеклетка оплодотворяется и по яйцеводу далее движется зародыш, либо неоплодотворенная яйцеклетка погибает. При оплодотворении женская половая клетка выделяет вещества, «привлекающие» сперматозоиды и указывающие им ее точное положение. Одну яйцеклетку «находят» одновременно множество сперматозоидов. Они прикрепляются к ее оболочке и движением своих жгутиков приводят яйцеклетку во вращательное движение. Разрыхлив таким образом оболочку яйцеклетки, сперматозоиды затем растворяют ее специальными веществами.
После того как одному сперматозоиду удается проникнуть внутрь яйцеклетки, для остальных ее оболочка становится непроницаемой. Ядра сперматозоида и яйцеклетки сливаются, отцовские хромосомы образуют единый набор с хромосомами матери. Примерно через сутки начинается развитие зародыша. 10—14 дней спустя по отсутствию менструации женщина может предположить, что она беременна.