불임과 그 원인에 대하여 알아보기 전에 수태에 대한 핵심과정에 대하여 간단히 설명하고자 한다. 아마도 고등학교 시절 생물 수업을 통해 많은 것을 배웠을 것이다.

1. 난자에 관한 모든 것

 인간의 난자는 여성 신체를 이루는 세포 중에서 그 크기가 가장 크다. 직경은 0.006 인치(150마이크론)로 볼펜 심의 끝 만한 크기이다. 소녀들은 태어날 때 아몬드 크기 만한 두 개의(양측) 난소에 미성숙한 난자 200만개를 가지고 있다.

 출생부터 사춘기까지 대부분의 미성숙한 난자는 없어지고 단지 30만개의 난자가 남고 이 중에서도 400여 난자만이 생리 주기에 관여하게 된다. 사춘기가 시작되면서 집중적인 호르몬의 영향을 받아 대략 28일 주기로 난소에서 성숙한 난자를 생산한다. 젊은 여성은 대략 4~10개 내외의 난자가 성숙하기 시작하며 나이든 여성의 경우는 그보다 적은 수의, 한 개 혹은 두 개 정도의 난자가 성숙하게 된다. 성숙을 시작한 난자는 각각 소량의 액체가 고여있는 난포(follicle) 안에 위치한다. 같이 성숙을 시작한 여러 개의 난포중에서 한 개의 난포만이 남고 다른 것들은 성숙과정에서 소실된다. (쌍태아 혹은 삼태아의 경우는 성숙한 두 개 이상의 난자가 있을 때 가능하다.) 단독으로 성숙을 유지하는 난포의 경우는 호르몬의 순간적인 폭발이 요구되며 이 이후에 나팔관으로 난자의 이동이 시작되는데 이것을 배란이라고 한다. 나팔관의 가장 끝 부위는 손가락처럼 생겨서 난자를 잘 잡을 수 있게 한다. 나팔관 안쪽에 구성되어 있는 섬모는 난자가 4인치에 달하는 난관을 통과하여 자궁의 안쪽으로 이동하도록 하며 이 길이는 성인이 800미터 운동장을 달리는 길이와 같은 정도 이다.

2. 정자의 생산

 남성에서 고환은 생식능력의 가장 중심축이라고 할 수 있다. 달걀모양의 이 기관에서 매일 10억개의 정자세포가 생산된다. 정자를 생산하는 조직은 수 백번 꼬여 있는 세정관으로 구성되어 있다. 새로 태어난 정자는 이중의 한 가지 길을 통과하여야 하는데 이때에는 머리와 꼬리가 있다. 아직 어린 정자들은 수 많은 세정관의 집합체인 부정소에 모여 몇 주간을 기다려 성숙된 형태의 정자로 변한다. 부정소는 정자가 성숙하는 장소일 뿐 아니라 일시 저장고와 같은 역할을 한다. 남성의 오르가즘 때에 부정소에 모여 있는 수 백만개의 정자 세포들이 고환과 연결되어 있는 음경의 정관을 통하여 이동한다. 정관을 통하는 동안 서로 부딪히고 충돌하는 것을 정액이 완충시켜 주며 전립선에서 분비되는 액체와 쿠퍼씨 샘에서 배출된 액체 등과 섞이는데 이들의 역할은 윤활작용 뿐 아니라 풍부한 영양공급을 담당한다. 강력한 근육의 수축 작용에 의하여 신속하게 섞여서 음경 밖으로 나온다.

3. 둘이 하나 되기

 성교하는 동안, 남성이 사정을 하면 질 안쪽으로 500만 이상의 정자를 방출하게 된다. 난자에서 유래하는 화학적 신호에 따라 정자들은 자궁경부를 보호하기 위해 준비된 점액을 따라 자궁 안쪽으로 이동을 한다. 일부는 자궁경부 점액 안에 갇히기도 하고, 일부는 길을 잃고 또 일부는 밖으로 흘러 나오기도 한다. 자신의 길을 잘 찾은 수 백 마리의 정자 중에 단지 하나의 정자가 성숙한 난자를 만날 수 있다.

 이곳이 복잡한 댄스가 시작되는 곳이다. 난자는 수줍은 소녀로 오랫동안 그녀의 기사를 기다리며 그들의 만남을 위하여 중요한 역할을 한다. 난자에서 유래하는 화학적 신호가 정자를 거의 기진 맥진한 상태로 만들게 될 것이다. 난자에서 하나 혹은 그 이상의 정자를 유도하는 단백질 구조물이 나오는데 난자 주변을 싸고 있는 젤리 같은 물질들이 그것이다. 난자의 투명대에 접촉한 정자는 이것을 녹일 수 있는 단백질을 분비하여 녹이기 시작하며, 맨 처음 도착한 정자는 난자의 내부로 23개의 염색체를 배달하고 이 염색체는 난자의 23개 염색체와 일대일로 짝이 맞는 것이다.

4. 수정란의 여행

 몇 시간이 지난 후 변화되고 있는 수정란은 나팔관에서 서서히 움직여 자궁으로 이동을 시작한다. 수정란은 자라고 분할되기 시작하고 나팔관속에 둥둥 떠 있다. 5일정도의 시간 동안 수정란은 200여 개의 세포로 구성된 둥근 모양의 공과 같은 형태를 갖게 되고 이를 배반포라고 부르는데 자궁 내벽을 이루는 자궁내막의 가장 표면에서부터 파고 들어 갈 수 있는 효소를 분비하기 시작한다. 자궁 내막은 이미 새로운 식구(수정란)을 받아 들일 준비로 새로운 혈관을 준비하고 있다. 자궁 내막에 이르러 거처를 마련한 수정란은 이미 준비되어 있던 혈관들과 새로운 만남을 시작한다. 이것이 어머니와 태어날 아이 사이에 처음 갖는 신체적 접촉이며 분만이 이루어지는 9개월 뒤까지 지속된다.

5. 복잡한 호르몬의 역할들

 만일 난자와 정자가 춤을 추기 위한 댄서라면 호르몬은 음악으로 비유되어, 댄서들의 움직임과 리듬을 유도한다. 뇌의 작은 부분인 시상하부는 생식을 위한 무도회의 전체 감독 역할을 한다.

 호르몬은 화학적 전달물질로 신체의 일부에 전달되어 조직이나 세포의 역할을 지시해 준다. 예를 들어 인슐린 호르몬은 췌장에서 만들어지고 전신으로 이동되어 특히 근육세포에서 혈액 중에 있는 당을 붙잡게 한다. 생식과 관련된 주요 호르몬은 생식호르몬 분비자극호르몬(GnRH), 난포자극호르몬(FSH), 황체화 호르몬(LH), 여성호르몬(Estrogen), 황체호르몬(Progesterone), 남성 호르몬(Testosterone)이다.

 시상하부는 아몬드 정도의 크기이며 뇌의 중앙부, 눈의 바로 뒤에 위치한다. 하는 역할은 생식호르몬 분비자극 호르몬을 분비하는 역할이다. 이 호르몬은 시상하부의 일부 구조인 뇌하수체로 이동되어 난포 자극호르몬과 황체화 호르몬을 분비하도록 한다. 이 과정은 남녀 모두에서 일어나는 일이다. 여성에게 난포자극 호르몬(FSH)은 여러 개의 미성숙 난자를 성숙한 난자로 성장시키는 역할을 담당한다. 한편 황체화 호르몬(LH)은 난포자극호르몬으로 성숙된 난자의 마지막 완전 성숙을 유도하게 한다. 이러한 과정이 진행되는 동안 호르몬에 의하여 난소의 과립막 세포에서는 남성호르몬(Androgen)과 다른 여성호르몬의 전구물질들을 생산하도록 한다. 황체화 호르몬의 폭발적인 분비 후 배란이 일어난다. 황체화 호르몬은 배란 후 비어 있는 난포를 황체(황색을 띄는 구조물로 변화하기 때문에 붙여진 이름)로 변화시키며 임신 유지에 필수적인 황체호르몬(Progesterone)을 생산한다.

 여성호르몬은 난포의 성숙 기간 중에 분비되어 생식에 관여하는 다양한 역할을 담당한다. 혈중의 여성호르몬 농도에 의하여 뇌하수체에서 생산되는 호르몬(FSH)의 분비가 조절되며 난포 성숙의 속도를 조절한다. 동시에 자궁내막의 두께를 조절하는 중요한 작용이 있다. 여성호르몬은 여성 생식 기관의 유지와 여성의 신체적인 표현을 특징 지워주는 역할을 한다.

 황체호르몬은 황체에서 주로 생산되며 황체화 호르몬의 영향을 받아 생산된다. 주요한 기능은 새로운 혈관의 생성과 성장을 도모함으로써 수정란을 위한 자궁내막을 준비한다.

 여성은 월경 주기 동안 여러 가지 다양한 종류의 호르몬을 생산하고 조절한다. 일반적으로는 배란을 중심으로 최고치의 생산을 하고 서서히 감소하며 다시 새로운 증가의 주기를 갖는다.

 남성의 경우, 황체화 호르몬(LH)이 고환에서 남성호르몬을 생산하도록 하는 동안 난포자극호르몬(FSH)은 정자를 지속적으로 생산하도록 자극한다. 남성 호르몬은 새로운 정자를 생산하는 세포 자체를 직접적으로 자극하며 남성 생식 기관의 유지와 성적인 활력을 유지하도록 한다. FSH와 LH의 기능이 남녀에 있어서 매우 다른데도 불구하고 이름이 같은 이유는 호르몬 발견이 처음으로 여성에게서 확인되었기 때문이다. 다른 종류의 호르몬과 이를 보조하는 여러 물질들이 난자와 정자의 성숙, 배란과 사정의 준비, 정자와 난자의 만남, 수정란의 발달 등을 도와주는 중요한 역할을 수행한다. 이들 중의 어떤 것들은 어떻게 식이 조절이 생식력에 영향을 미치는지 설명해주는 중요한 요소가 되고 있다.