Будова та функції чоловічої репродуктивної системи. Органи розмноження. Чоловіча репродуктивна система. При злитті статевих клітин (сперматозоїда і яйцеклітини) утворюється запліднене яйце — зигота, в результаті поділу якої і формується багатоклітинний організм. Спочатку він росте і розвивається в тілі матері, у спеціальному органі — матці. Після народження людини його ріст і розвиток тривають до досягнення зрілого віку. Стать людини визначається генетичними, анатомічними, фізіологічними та іншими особливостями жіночого та чоловічого організму. Зазвичай стать людини можна визначити за особливостями будови органів розмноження, які називають первинними статевими ознаками. Статева система складається із зовнішніх і внутрішніх органів розмноження.
Головні статеві органи чоловіків — два сім'яники (яєчка). Це парні статеві залози, в яких утворюються сперматозоїди та статеві гормони, вони складаються з насінних канальців і розташовані поза порожниною тіла, у мошонці (шкірно-м'язовому мішечку). На відміну від жіночої, чоловіча репродуктивна система майже повністю розташована ззовні. Це пов'язано з тим, що нормальне дозрівання сперматозоїдів відбувається тільки при низькій температурі (близько 35 °С). У сім'яниках одночасно розвиваються чоловічі статеві клітини — сперматозоїди, і виробляються статеві гормони, зокрема тестостерон.
Далі сперматозоїди надходять до придатків яєчок, де досягають зрілості й зберігаються, поки не виводяться. Від кожного з придатків яєчок починається сім'явиносна протока, що сполучається з протокою сім'яних міхурців. Це парні органи, що секретують рідину для забезпечення сперматозоїдів поживними речовинами, утворюючи сім'яну рідину (сперму). Протоки придатків яєчок і протоки сім'яних міхурців зливаються в загальну сім'явипорскувальну протоку, що відкривається в канал статевого члена (пеніса). Під сечовим міхуром навколо сечовипускного каналу розташовується передміхурова залоза (простата). Вона утворює секрет, що захищає чоловічі гамети та підтримує їхню рухливість.
Вторинні статеві ознаки. Вторинні статеві ознаки — це відмітні анатомо-морфологічні особливості організму, що відіграють певну роль у процесах розвитку організму й регуляції фізіологічних процесів, які в особин різної статі відбуваються по-різному. Деякі вторинні статеві ознаки людини:у жінок:добре розвинені молочні залози;менша кількість волосся на тілі;відсутність волосся на підборідді;трикутна форма волосся на лобку;менша талія, коротший і ширший таз, широкі стегна;жирова тканина накопичується головним чином навколо стегон;
у чоловіків:нерозвинені молочні залози;більша кількість волосся на тілі: волосся на верхній губі та підборідді, часто на грудях, животі, передпліччях і гомілках, деколи також на руках, стегнах, сідницях, плечах;вузькі стегна;жирова тканина накопичується головним чином навколо плечового пояса.
Жіноча репродуктивна система. Жіноча репродуктивна система. Репродуктивну систему жінки утворюють зовнішні статеві органи (соромні губи й клітор), внутрішні статеві органи (яєчники, маткові труби, матка, піхва), молочні залози (парні органи, у яких утворюється секрет для вигодовування немовлят). Головні статеві органи в жінок — два яєчники. Це парні органи овальної форми, розташовані біля лійкоподібних кінців маткових труб. У них містяться незрілі яйцеклітини, які утворюються в організмі жінки ще до її появи на світ. Дозрівання яйцеклітин в яєчниках жінки відбувається від завершення статевого дозрівання й до кінця репродуктивного періоду. Щомісяця у кожної жінки відбувається овуляція — одна з яйцеклітин досягає повної зрілості і виходить з яєчника.
Після виходу яйцеклітина потрапляє в маткову трубу, по якій просувається до матки. Якщо яйцеклітина не запліднюється, настає менструація. Окрім яйцеклітин у яєчниках є секреторні клітини, що виділяють статеві гормони (естрадіол, прогестерон). Маткові труби (фаллопієві труби, яйцеводи) — це парні органи, що зв'язують яєчники з порожниною матки. Загальна довжина маткової труби — близько 12 см. Захоплюючи зрілу яйцеклітину з яєчника, маткові труби забезпечують її живлення і переміщення до матки. У маткових трубах відбувається й запліднення з утворенням зиготи.
Матка — це порожнистий непарний м'язовий орган, вистелений слизовою оболонкою (ендометрієм), у якому під час вагітності із зиготи розвивається зародок і плід. У ній розрізняють тіло матки, до якого підходять маткові труби, та шийку матки, що є найвужчим кінцем цього органа і відкривається в піхву (через яку сперматозоїди потрапляють у жіночий організм). Його вхід розташований між шкірними складками — статевими губами. У дівчаток він закритий перетинкою зі сполучної тканини — дівочої пліви. Поруч зі входом в піхву знаходиться отвір сечовипускального каналу (належить до сечовидільної системи органів).
Статеві клітини. Статеві клітини. Сперматозоїди. Статеві клітини (гамети) — це клітини з гаплоїдним набором хромосом, які виконують функцію передачі спадкової інформації від особин батьківського покоління нащадкам. Чоловічі статеві клітини — сперматозоїди (сперматозоони) — це рухливі клітини, які мають видовжену форму тіла і мікроскопічну будову (розміром 50 - 60 мкм). Вони складаються з головки, шийки і хвоста (джгутика), за допомогою якого пересуваються, завдяки його хвилеподібним рухам.
Головка містить компактне ядро з гаплоїдним набором хромосом, оточене тонким шаром цитоплазми. У передній частині головки розташован мембранний органоїд акросома, що формується за рахунок комплексу Гольджі. Під час запліднення ферменти, що є у складі акросоми, звільняються та розчиняють оболонку яйцеклітини. Завдяки цьому ядро сперматозоїда із цитоплазмою, що його оточує, проникає в яйцеклітину.
Усередині клітини є ядро і цитоплазма, а також усі типові клітинні органели (дуже багато мітохондрій, рибосом, сильно розвинута ендоплазматична сітка). Ядро містить одинарний (гаплоїдний) набір хромосом (23, Х), який після запліднення об'єднується з генетичним матеріалом сперматозоїда. Однак за будовою яйцеклітини відрізняються від інших клітин, оскільки пристосовані для реалізації розвитку цілого організму. Яйцеклітини значно більші, ніж інші клітини тіла; вони містять великий запас поживних речовин у вигляді жовткових включень, рівномірно розподілених по клітині. Цей запас поживних речовин є основою для розвитку зародка, що формується із заплідненої яйцеклітини.
Гаметогенез. У статевих органах чоловіка й жінки відбувається гаметогенез: у жіночих яєчниках — овогенез (оогенез), а в чоловічих — сперматогенез. Процес овогенезу відбувається в яєчниках і складається з трьох періодів:період розмноження — диплоїдні клітини діляться шляхом мітозу, утворюючи диплоїдні овоцити;період росту — в диплоїдних овоцитах відбувається подвоєння ДНК і формуються овоцити першого порядку, які мають по чотири молекули ДНК кожної хромосоми;період дозрівання — відбувається поділ овоцитів першого порядку шляхом мейозу. У результаті мейозу утворюється одна гаплоїдна яйцеклітина. Яйцеклітина під час поділу отримала майже всю цитоплазму, тому вона містить великий запас поживних речовин, бо три клітини «віддали» його їй.
Яйцеклітини закладаються ще під час ембріонального розвитку жіночого організму. З настанням статевої зрілості яйцеклітини ростуть, дозрівають і готуються для запліднення. Яєчники новонародженої дівчинки містять приблизно 1 мільйон первинних ооцитів, але їх кількість зменшується до 400 -500 протягом репродуктивного життя, це є природним процесом.
Процес сперматогенезу відбувається в яєчках (сім’яниках) і складається з трьох періодів:період розмноження — диплоїдні клітини діляться шляхом мітозу, утворюючи диплоїдні сперматогонії;період росту — в диплоїдних сперматоцитах відбувається подвоєння ДНК і формуються сперматоцити першого порядку, які мають по 4 молекули ДНК кожної хромосоми;період дозрівання — відбувається поділ сперматоцитів першого порядку шляхом мейозу. У результаті мейозу утворюється чотири гаплоїдні сперматиди, які всі отримали однакову частину цитоплазми. Вони перетворюються на зрілі сперматозоїди, які є невеличкими за розміром і не мають запасу поживних речовин.
Сперматогенез починається з періоду статевого дозрівання (11 - 13 років) та триває протягом усього життя. Один цикл сперматогенезу триває приблизно 75 діб. І яйцеклітини, і сперматозоїди містять по одній статевій хромосомі. У яйцеклітинах лише Х-хромосома. Половина сперматозоїдів містить Х-хромосому, половина — Y-хромосому. Усі нормальні сперматозоїди мають рівні шанси на запліднення.
Статеві гормони. Менструальний цикл. Запліднення. Статеві гормони. Статевими гормонами є андрогени та естрогени. Андрогени виробляються головним чином яєчками, а також корою надниркових залоз і яєчниками. Стимулюють розвиток і функцію чоловічих статевих органів, розвиток вторинних статевих ознак за чоловічим типом, репродуктивну функцію, сексуальний потяг (лібідо) та обмін речовин у обох статей. У жінок надлишок андрогенів спричиняє акне, ріст волосся за чоловічим типом та порушення циклу. Основне значення серед андрогенів для людини має гормон тестостерон.
Тестостерон — основний чоловічий статевий гормон (андроген), що виробляється яєчками у чоловіків та в меншій кількості наднирниками й яєчниками у жінок. Він відповідає за розвиток вторинних статевих ознак чоловічого типу (ріст волосся, низький голос), репродуктивну функцію, лібідо, м'язову масу, щільність кісток та загальний енергетичний баланс. Він стимулює сперматогенез, забезпечує ерекцію, впливає на формування м'язів та спалювання жирових запасів.
Естрогени утворюються переважно фолікулами яєчників у жінок. Відповідають за формування вторинних статевих ознак за жіночим типом. У невеликих кількостях естрогени виробляються також яєчками в чоловіків і корою надниркових залоз обох статей. Головним серед естрогенів називають естрадіол. Поряд із впливом на репродуктивну функцію та менструальний цикл естрогени сприяють розширенню судин, беруть участь в утворенні кісткової тканини, впливають на стан шкіри і судин.
Прогестерон — статевий гормон, що синтезується переважно жовтим тілом яєчників. Цей гормон відіграє ключову роль у регуляції менструального циклу. Під впливом гормону слизова оболонка матки набуває здатність до імплантації заплідненої яйцеклітини. Крім того, гормон активує ріст молочних залоз, підвищує запас жиру, продукування інсуліну, сприяє накопиченню в печінці глікогену тощо. Отже, статеві гормони — це гормони, що відповідають за формування первинних і вторинних статевих ознак та функціонування репродуктивної системи.
Менструальний цикл. Статеве дозрівання у дівчат відбувається від 9 до 16 років. Приблизн у віці 10 - 12 років починається перша менструація. Менструальний цикл — фізіологічні процеси в організмі жінки, під час яких відбуваються закономірні циклічні зміни функцій статевої системи. Ці процеси контролюються статевими гормонами. Тривалість менструального циклу в нормі становить 21 – 36 днів, найчастіше — 28 днів. Його можна розділити на три фази: менструальну, овуляторну та секреторну. Тривалість кожної із цих фаз у різних людей може бути різною, вона залежить від тривалості усього менструального циклу.
У менструальну фазу (її ще називають фолікулярною) слизова оболонка матки відшаровується, що супроводжується розривом стінок деяких кровоносних судин. На початку цієї фази гіпофіз виділяє невелику кількість фолікулостимулювального гормону. Під його впливом починають розвиватись кілька фолікулів, але зрештою завершує розвиток лише один з них. Його розвиток триває доти, доки гіпофіз не починає секретувати інший гормон — лютеїнізувальний. Натомість ріст інших фолікулів згодом припиняється й вони зазнають зворотних змін. Наступна фаза — овуляторна, вона триває приблизно три доби. Таку назву вона дістала тому, що приблизно на 14-й день від початку менструального циклу відбувається овуляція — процес, під час якого дозріла яйцеклітина розриває оболонку фолікула й виходить з яєчника. Вона надходить у маткову трубу, де завершується її дозрівання й може статися запліднення. У цей час матка здатна до прийняття заплідненої яйцеклітини. Процес овуляції стимулює лютеїнізувальний гормон.
Після овуляторної настає секреторна фаза (її ще називають фазою жовтого тіла). Вона триває близько 12 днів. Після розриву стінок фолікула та виходу яйцеклітини його клітини починають накопичувати ліпіди та пігменти, які надають йому жовтого кольору. Тому такий видозмінений фолікул дістав назву жовтого тіла. Жовте тіло виконує роль тимчасової залози внутрішньої секреції. Зокрема воно виробляє гормон прогестерон, що затримує дозрівання наступного фолікула і готує слизову оболонку матки до прийняття заплідненої яйцеклітини. Якщо запліднення не сталося, жовте тіло руйнується, вміст відповідних гормонів знижується, слизова оболонка матки відшаровується і починається менструація. Цикл знову повторюється.
Запліднення. Запліднення — злиття чоловічої та жіночої статевих клітин з утворенням зиготи, яка дає початок новому організму. У людини — внутрішнє запліднення, за якого гамети зливаються всередині жіночого організму. Це дуже складний і залежний від багатьох чинників процес, у якому можна виокремити кілька періодів:внутрішнє осіменіння;Зустріч гамет і активація яйцеклітини;Проникнення сперматозоїда в яйцеклітину;Злиття гаплоїдних ядер обох клітин;Активація зиготи до поділу (дроблення);
Вагітність. Ембріональний період розвитку людини. Вагітність. Зародковий період ембріонального розвитку людини. Після запліднення в жіночому організмі настає вагітність. Вагітність — це фізіологічний стан організму жінки, пов'язаний із заплідненням та внутрішньоутробним розвитком зародка й плоду. Період вагітності в людини в разі нормального перебігу триває близько 280 днів (40 тижнів). Першими ознаками вагітності є затримка менструації, відраза до деяких видів їжі, нудота, спостерігаються сонливість, дратівливість. В організмі майбутньої матері відбуваються значні гормональні зміни. Посилено виробляється гормон прогестерон, і починається підготовка молочних залоз до вигодовування.
Індивідуальний розвиток організму з моменту його зародження до природної смерті має назву онтогенез (від грец. онтос — існуюче та генезис — походження). Виділяють два періоди онтогенезу: ембріональний (зародковий);постембріональний (післязародковий); Ембріональний (зародковий) період — початковий етап індивідуального розвитку, охоплює перетворення зиготи на зародок і розвиток зародка та плоду до моменту народження дитини. Постембріональний (післязародковий) період — етап індивідуального розвитку, який починається від моменту народження людини і триває до кінця життя. У цей час відбувається остаточний ріст, формування, статеве дозрівання організму, а згодом — старіння та смерть.
Ембріональний розвиток під час вагітності поділяють на два періоди: зародковий і плодовий. Зародковий період — це період формування зародка, що триває від моменту імплантації до утворення плаценти. У цей час відбувається закладка та формування всіх основних органів і систем людини. Після запліднення зигота, яка активно ділиться, переміщується по матковій трубі до матки. Після кількох поділів формується скупчення клітин, яке називається морула. Приблизно через 6 днів після запліднення всередині клітинної маси формується порожнина. Тепер це одношаровий багатоклітинний зародок, який має назву бластоцисти. На 7-й день після запліднення бластоциста занурюється в слизову оболонку матки й прикріплюється до неї. Цей процес називається імплантацією. Розвиток організму людини після запліднення
Потрапивши в матку, зародок починає швидко розвиватися. Виникають зародкові листки, з яких утворюються тканини та органи. У чотиритижневого зародка (завдовжки 4 - 5 мм) уже сформована нервова трубка, що дає початок спинному та головному мозку; хорда, з якої розвивається хребет; кишка; серце. У 8 тижнів у зародка (завдовжки 2,5 см, маса 12 г) сформовані зачатки всіх майбутніх органів; він починає рухатися, хоча матір і не відчуває цих рухів.
Етапи ембріонального розвитку людини:1 - 4 тижні — відбувається запліднення, ембріон переміщується в матку та імплантується. Утворюється нервова трубка — основа для мозку, починає битися серце.5 - 8 тижні — зароджуються органи та системи органів (дихальна, травна, кровоносна). З'являються зачатки кінцівок, очей, вух та носа. Розмір ембріона збільшується від 5 до 15 - 20 мм. Наприкінці другого місяця відбувається плацентація з утворенням плаценти. Після цього починається плодовий період ембріонального розвитку.
Плодовий період ембріонального розвитку людини. Плодовий період — це період розвитку плоду, що триває з початку третього місяця (9-го тижня) вагітності до моменту народження. На цій стадії закладені раніше органи активно ростуть, удосконалюються системи органів. Розвивається плід у плодовому міхурі, який розміщений всередині матки й утворений декількома оболонками. Усередині міхур заповнений навколоплідними водами, що утворені внутрішньою плодною оболонкою.
Розвиток плода:9 - 12 тижні — закінчується ембріональний період. Утворюються пальці на руках і ногах, розвиваються статеві органи. Малюк починає здійснювати перші рухи, відкривати рот та ковтати. До 12 тижня плід досягає довжини 4 - 5 см і важить близько 13 г.13 - 16 тижнів — активно ростуть кістки та м'язи. Формуються риси обличчя, дитина починає моргати. Шкіра прозора, але вже покрита пушковим волоссям.17 - 20 тижнів — малюк починає чути звуки: мамин голос, биття серця. Жінка може відчувати перші рухи. Утворюється підшкірний жир.
21 - 27 тижні — інтенсивно розвиваються легені, дитина починає тренувати дихальні рухи, заковтуючи навколоплідні води. Формуються смакові рецептори та очні повіки. До 27 тижня плід важить близько 900 - 1000 г і має довжину 33 - 35 см.28 - 32 тижні — відбувається активний набір маси (плід може важити до 1,5 - 2 кг), інтенсивно росте головний мозок. Удосконалюється нервова система, дитина реагує на світло та запахи.33 - 36 тижні — внутрішні органи повністю готові до життя поза організмом матері. Малюк займає положення в матці, зазвичай голівкою вниз.37 - 40 тижнів — зрілий плід. Вагітність вважається доношеною. Дитина росте повільніше, досягаючи в середньому 48 - 52 см та 3 - 3,5 кг ваги. Всі системи органів остаточно готові до самостійного життя.
Здебільшого жінка за одну вагітність народжує одну дитину. Але є випадки народження водночас двох, трьох і більше дітей (близнят). Вони можуть бути однояйцевими та різнояйцевими. Однояйцеві близнята розвиваються з однієї зиготи, яка на певних етапах розвитку зародка поділилася на дві (іноді більше) частини. Вони тільки однієї статі й дуже схожі між собою, оскільки мають подібний набір спадкової інформації. Різнояйцеві близнята розвиваються з двох або більшої кількості зигот, які утворюються в разі запліднення кількох яйцеклітин під час овуляції. Вони можуть бути однієї або різних статей; схожі між собою не більше, ніж брати і сестри, що народилися у різний час. Утворення однояйцевих та різнояйцевих близнят
