Apvaisinimas yra gyvybiškai svarbus procesas, žymintis naujo organizmo pradžią. Tai - dviejų skirtingų tipų gametų susijungimas ir zigotos, naujo vienaląsčio arba daugialąsčio organizmo pirmosios ląstelės, susidarymas. Apvaisinime dalyvauja moteriška lytinė ląstelė - kiaušialąstė - ir vyriška lytinė ląstelė - spermatozoidas. Iš zigotos pradeda vystytis naujas organizmas. Apvaisinimas dažniausiai įvyksta kiaušintakyje, jo ampulėje, maždaug per 12 valandų po ovuliacijos.
Tam, kad įvyktų apvaisinimas, būtina tinkama moters ir vyro lytinių sistemų veikla ir subrendusių lytinių ląstelių - kiaušialąsčių ir spermatozoidų - buvimas. Bendrąją vaisingumą užtikrinančią sistemą sudaro ne vien lyties organai - jie negali funkcionuoti atskirai nuo kitų organų sistemų.
Moters lytiniai organai skirstomi į išorinius ir vidinius. Vidiniai organai apima kiaušides, kiaušintakius, gimdą ir makštį. Moters lytinėse liaukose kiaušidėse gaminasi moteriški lytiniai hormonai estrogenai bei progesteronas, ir bręsta lytinės ląstelės - kiaušialąstės.

Kiaušidė - tai migdolo formos, vidutiniškai 4×1,5×1 cm dydžio porinis organas, raiščiais prisitvirtinęs prie dubens sienos ir gimdos. Kiaušidę sudaro šerdis iš jungiamojo audinio bei gausaus kraujagyslių tinklo ir žievė, kurioje išsidėsto folikulai - juose bręsta kiaušialąstės. Kiaušidėse folikulų nuolat mažėja: tik gimusios mergaitės kiaušidėse būna apie 1-2 milijonai pirminių folikulų, sulaukus pirmųjų mėnesinių jų lieka apie 300-400 tūkstančių, o per visą moters gyvenimą tesubręsta tik 400-500 kiaušialąsčių. Kiaušidėse ne tik formuojasi ir bręsta kiaušialąstės, bet ir sintetinami moteriškieji lytiniai hormonai - estrogenai bei progesteronas.
Kiaušintakis - tai porinis vamzdelio pavidalo organas. Vienas kiaušintakio galas atsiveria į gimdos ertmę, o kitas apsupa kiaušidę. Eidamas nuo gimdos link kiaušidės kiaušintakis platėja, tampa piltuvo pavidalo ir baigiasi spurgomis, kurios ovuliacijos metu pagauna kiaušialąstę. Apvaisinimas įvyksta būtent kiaušintakyje (labiausiai nuo gimdos nutolusiame jo trečdalyje). Kiaušintakis išklotas gleivinės ląstelėmis, kurios turi mažus plaukelius - šiems virpant kiaušialąstė, o vėliau ir embrionas juda gimdos ertmės link. Gleivinės ląstelės išskiria sekretą, kuris leidžia spermatozoidams lengviau judėti ir gabenti kiaušialąstę gimdos link.
Gimda - tai apie 7 cm ilgio kriaušės formos raumeninis organas, esantis dubens ertmės centre, tarp šlapimo pūslės ir tiesiosios žarnos. Tarp gimdos kūno priekinės ir užpakalinės sienelių yra trikampio formos plokščia ertmė, susijungianti su kaklelio kanalu. Makštis - tai elastingas vamzdelio pavidalo organas, kuris jungia gimdą ir lytinį plyšį. Lytinių santykių metu į makštį patenka sperma.
Vyro lytinėse liaukose sėklidėse gaminasi vyriški lytiniai hormonai androgenai ir bręsta lytinės ląstelės - spermatozoidai. Vyriškosios gametos smulkesnės, jų yra labai daug ir jos yra judrios (su žiuželiais).
Vaisingumą reguliuoja centrinė nervų sistema - visų pirma pagumburis ir posmegeninė liauka (hipofizė), kurie taip pat yra susiję su smegenų žieve bei kitomis smegenų dalimis. Pagumburis išskiria gonadotropinus atpalaiduojančius hormonus (GnRH), kurie savo ruožtu skatina posmegeninę liauką hipofizę gaminti gonadotropinius hormonus.
Mėnesinių ciklas prasideda pirmąją tikrųjų mėnesinių dieną ir trunka iki paskutinės dienos prieš kitas tikrąsias mėnesines. Tikrosios mėnesinės - tai mėnesinės, prieš kurias buvusiame cikle įvyko ovuliacija. Norint pažinti vaisingumą, būtina suprasti fiziologinius pokyčius, vykstančius moters organizme mėnesinių ciklo metu. Juos lemia hipofizės, pagumburio ir kiaušidžių išskiriami hormonai.

Pagumburis išskiria GnRH į hipofizę, kuri cikliškai išskiria gonadotropinus FSH bei LH ir reaguoja į kiaušidžių išskiriamų hormonų - estrogenų ir progesterono - lygį kraujyje.
Ovuliacija yra procesas, kurio metu subrendęs Grafo folikulas priartėja prie kiaušidės paviršiaus ir plyšta. Iš folikulo išsilaisvinusi subrendusi kiaušialąstė patenka į pilvaplėvės ertmę. Kiaušialąstę švelniai pagauna kiaušintakio galuose esantys gaureliai (spurgos) ir įtraukia į kiaušintakį, kur ir gali įvykti apvaisinimas.
Apvaisinimas - tai sudėtingas procesas, kuriame moters lytinis traktas atlieka aktyvų vaidmenį, ne tik spermatozoidai. Iš tikrųjų atskiri spermatozoidai mažiau stengiasi judėti į priekį, o daugiau - į vidų, link trakto vidurio. Jei spermatozoidai priartėja per arti šonų, jie prilimpa ir praranda judėjimo į priekį jėgą.
Lytinio akto metu į moters lytinius takus patenka apie 300-500 mln. spermatozoidų, kurie juda netvarkingai, maždaug 2-3 mm per valandą greičiu. Orgazmo metu gimdos kaklelis trumpam atsidaro, o paskui vėl užsiveria, šitaip sudarydamas sąlygas spermatozoidams patekti iš makšties į gimdą ir iš rūgštesnės terpės (kuri yra makštyje ir pavojingesnė spermatozoidams) į šarmingesnę gimdą. Be to, ovuliacijos dienomis padidėja gleivių praeinamumas, kas taip pat skatina spermatozoidų kelionę link tikslo. Kitomis moters ciklo dienomis gleivinis kamštis yra žymiai sunkiau praeinamas. Jiems judėti padeda gimdos ir kiaušintakių raumenų susitraukimai.

1996 m. atliktas tyrimas parodė, kokie veiksmingi yra šie susitraukimai. Tyrėjai į 64 moterų gimdas įleido spermos dydžio rutuliukus, ir kai kurie rutuliukai per kelias minutes nukeliavo iki kiaušintakių, kur paprastai įvyksta apvaisinimas. Logiška, kad spermatozoidams reikia papildomos pagalbos - nes jie plaukia viena kryptimi, o kiaušinėlis, norėdamas juos sutikti, turi plaukti priešinga kryptimi. Kiaušinėlis negali plaukti, todėl jam padeda mažyčiai plaukeliai, vadinami blakstienėlėmis, kurios plaka, kad perneštų oocitą.
Mažiau nei 1 proc. - gal iki 2 ar 3 proc. spermatozoidų, kurie iš tikrųjų nusėda - nueina visą kelią iki kiaušinėlio. Daug jų išplaunama atgal iš trakto. Kai kuriuos suvalgo gimdos imuninės ląstelės - nes spermatozoidai yra svetimkūniai. Iki 70 proc. spermatozoidų net neperžengia gimdos kaklelio ribų, nes jie ten užstringa ir negali išsilaisvinti.
Patekę į lytinius moters takus spermatozoidai dar nėra pajėgūs apvaisinti kiaušialąstės - tam jie dar turi subręsti. Spermatozoidų brendimas, trunkantis apie 7 valandas, vadinamas kapacitacija (lot. capacitas). Kapacitacijos metu nuo spermatozoido akrosomos srities pasišalina jį dengiantis baltyminis sluoksnis ir glikoproteinai. Akrosomos fermentai, tokie kaip hialuronidazė, padeda spermatozoidui pereiti pro spindulinį vainiką, tripsino fermentai skaido skaidriosios srities (zona pellucida) medžiagas. Dėl šių fermentų, taip pat akrosino poveikio spermatozoidas gali pereiti antrinį oocitą (dar besiformuojanti kiaušialąstė) dengiančius sluoksnius.
Tačiau tai, kad spermatozoidas atkeliauja pirmas, dar nereiškia, kad jam jau pavyksta apvaisinti. Spermatozoidams reikia tam tikro galutinio subrendimo, kuris vyksta moters trakte, ir tai priklauso nuo laiko. Taigi, spermatozoidams, kurie, taip sakant, „laimi lenktynes“, reikia daugiau laiko, kad jie iš tikrųjų galėtų apvaisinti kiaušinėlį. Ir jų gali nebūti ten, kai jie pasieks brandą. Juos gali pakeisti kiti, lėčiau judantys spermatozoidai, kurie turėjo laiko užbaigti brendimą.
Tų nedaugelio spermatozoidų, kuriems pavyksta patekti į kiaušintakį, tikslas - nusigauti kuo toliau, o tada prilipti prie sienelės ir laukti, kol atvyks kiaušinėlis. Tai dar viena vieta, kur moters reprodukciniai organai renkasi nugalėtojus: mokslininkai pastebėjo, kad normaliai atrodantys spermatozoidai dažniau prisitvirtina prie sienelės, o prisitvirtinimas prie sienelės suteikia tam tikrų metabolinių privalumų, dėl kurių pailgėja jų gyvenimo trukmė. Tada, kai kiaušinėlis pasiekia kiaušintakį, kiaušintakis leidžia tik sveikai atrodantiems spermatozoidams atsiskirti nuo sienelės. Jei tik spermatozoidas nėra sveikas, kiaušialąstė jo neišleidžia. Tai pagrindinis gerų spermatozoidų atrinkėjas.
Perėjęs pro oocito skaidriąją sritį, spermatozoidas sąveikauja su antrinio oocito paviršiumi. Vos tik jis paliečia oocito membraną, pakinta skaidriosios srities cheminės savybės ir ji tampa nelaidi kitiems spermatozoidams - pakinta kiaušialąstės medžiagų apykaita. Visų pirma suintensyvėja jos angliavandenių apykaita, baltymų sintezė, iš aplinkos daugiau imama fosforo ir kalio. Šių procesų metu taip pat pakinta išorinio kiaušialąstės sluoksnio elastingumas ir skaidrumas, po to susiformuoja apvaisinimo dangalas, kuris nebeleidžia kitiems spermatozoidams patekti į kiaušialąstę. Ir nors kiti spermatozoidai jau būna perėję spindulinį vainiką, ar pradėję tirpdyti skaidriosios srities sluoksnį, į kiaušialąstę dėl to patekti negali. Susiliejus spermatozoido ir oocito membranoms, į oocito vidų patenka spermatozoido galva, kaklas ir uodega. Oocitas tuo metu baigia antrąjį mejozinį dalijimąsi ir virsta kiaušialąste, turinčiu moteriškąjį probranduolį bei dar susidaro vienas polinis (redukcinis) kūnelis. Tuo metu atsiskiria spermatozoido uodega nuo galvos ir suyra, o jo branduolys virsta vyriškuoju probranduoliu (pronukleusu). Prasideda lytinio susijungimo kelias (via copulativa), kurio metu pradeda artėti spermatozoido ir kiaušialąstės branduoliai. Branduolius dengiantys apvalkalai išnyksta, chromosomos susilieja ir išsidėsto centrosomos sudarytoje dalijimosi verpstėje. Apvaisinimo procesas baigiasi lytinių ląstelių branduolių susijungimu ir zigotos susidarymu.
Dauguma spermatozoidų, esančių moters lytiniuose takuose, gali dalyvauti apvaisinime 2-3 paras, o kartais net 4-5 paras po ejakuliacijos. Tuo tarpu ovuliavusi kiaušialąstė yra gyvybinga maždaug 24 valandas (nors kai kurių autorių duomenimis apvaisinta ji gali būti tik per pirmąsias 10 val.). Taigi, geriausias laikotarpis apvaisinimui įvykti yra subrendusio folikulo plyšimo metas, šitaip išsilaisvinant kiaušialąstei, taip pat 2-3 dienos prieš ovuliaciją.
Bendras poros vaisingumas yra ilgesnis, nes spermatozoidai palankiose šiuo laikotarpiu gaminamose vaisingo tipo gleivėse geba išlikti gyvybingi iki 6 dienų.
Šiuolaikiniame pasaulyje moterys vis dažniau atideda šeimos planavimą vėlesniam laikui. Nors yra daug priežasčių motinystės atidėjimui, su amžiumi moters vaisingumas palaipsniui mažėja. Po 45-erių moters tikimybė pastoti praktiškai išnyksta, o vyresnė nei keturiasdešimties metų moteris kiekvieną mėnesį turi tik apie 5 procentų tikimybę pastoti. Kiaušidžių rezervas ir jų galimybė subrandinti kokybiškas kiaušialąstes senka. Priešingai nei kiaušidės, gimda atsparesnė negailestingam biologinio laikrodžio poveikiui ir ilgiau išsaugo galimybę embriono įsitvirtinimui ir vaisiaus išnešiojimui, tad moteris gali pastoti net ir būdama vyresnė nei keturiasdešimties metų amžiaus.
Kiaušialąsčių užšaldymas (kriotechnologijos) tampa vis populiaresne paslauga, suteikiančia galimybę išsaugoti savo vaisingumą ateičiai. Užšaldytos kiaušialąstės laikomos -196oC temperatūroje, todėl jų kokybė bėgant laikui nekinta.
IVF (angl. in vitro fertilization) - apvaisinimas (moters kiaušialąsčių ir vyro spermos sujungimas) ne moters kūne. IVF efektyvumas yra 35-40 proc. ir priklauso nuo partnerių amžiaus ir IVF indikacijų. Optimalus moters amžius 23-40 m.
IVF yra vienas iš pagalbinių apvaisinimo metodų, kuomet kiaušialąstės, punkcijos metu, taikant narkozę, yra paimamos iš kiaušidžių ir apvaisinamos laboratorijoje. Apvaisinti kiaušinėliai yra auginami laboratorijoje nuo dviejų iki penkių parų ir po to perkeliami į moters gimdą tolimesniam augimui ir vystymuisi. Ruošiantis IVF procedūrai, moters kiaušidės yra stimuliuojamos vaistais, siekiant subrandinti daugiau ir geresnės kokybės kiaušialąsčių nei natūralaus ciklo metu.

Jūsų teisė paaukoti savo spermą ar kiaušialąstes yra glaudžiai susijusi su jūsų teise laisvai spręsti dėl jūsų kūno ir fizinio vientisumo. Tai yra pasirinkimas tapti biologiniu tėvu, nors ir neturėsite jokių santykių su vaiku. Jei laisvai nusprendėte paaukoti savo spermą ar kiaušialąstę ir tai atitinka tam tikras įstatymo nustatytas sąlygas, galite pasirinkti tinkamiausią medicinos įstaigą. Donoras taip pat turėtų būti sveikas.
Donorystės ląstelės gali būti naudojamos dirbtiniam apvaisinimui asmenims, kuriems yra labai sunku arba neįmanoma natūraliai susilaukti vaiko. Informacija, susijusi su donoryste ir ląstelių konkrečiu naudojimu dirbtiniam apvaisinimui, yra slapta. Jūsų tapatybė nebus atskleista būsimiems tėvams, išskyrus informaciją apie jūsų genetinius ir antropometrinius duomenis, kurie negali atskleisti jūsų tapatybės. Jūs taip pat negalėsite gauti informacijos apie žmones, kurie nusprendė naudoti jūsų ląsteles.
Mokslininkams pirmą kartą pavyko laboratorijoje išvystyti žmogaus kiaušialąstę nuo pačios primityviausios stadijos iki visiškos brandos. Šios gautos kiaušialąstės gali būti apvaisintos ir, jeigu sveikos, panaudotos dirbtiniam apvaisinimui. Tai galėtų padėti moterims, kurios sirgo vėžiu jaunos, ir patobulinti IVF gydymą. Ši technika galėtų padidinti moters pastojimo tikimybę, leidžiant brandinti kiaušinėlius, kurie anksčiau būtų atmesti. Ji taip pat atveria galimybes daugiau sužinoti apie kiaušialąsčių vystymąsi ir vaisingumo sutrikimus.