|
|
Жизнь |
|
|
|
| ||||
Репродуктивная функция человекаОсобенность репродуктивной функцииОтличительной особенностью репродуктивной функции человека от других физиологических функций организма является то, что ее нормальное функционирование проводит к слиянию половых клеток мужского и женского организмов в процессе половой репродукции. Все клетки организма подразделяют на соматические и половые. Генерация половых клеток происходит только в мужской (образуются сперматозоиды) и в женской (образуется овоциты) половых (репродуктивных) системах. Отличительной особенностью репродуктивной функции человека от других физиологических функций является то, что ее нормальная работа приводит к слиянию половых клеток мужского и женского организмов в процессе половой репродукции. Мужские и женские половые клетки – овоциты (ооциты) и сперматозоиды – имеют общее название – гаметы. В отличие от соматических клеток, содержащих диплоидный (двойной, 2n) набор хромосом (22х2 + 2 половые хромосомы), гаметы имеют гаплоидный (1n) набор хромосом:
Соматические клетки размножаются в процессе митоза (от греч. mitos – нить) путём предварительного удвоения генетического материала до 4n. Каждая дочерняя клетка получает идентичный диплоидный набор хромосом (2n). Все соматические клетки генетически женского организма имеют кариотип 46XX, все соматические клетки генетически мужского организма имеют кариотип 46XY. Основным звеном образования половых клеток является мейоз (от греч. meiosis - уменьшение) – способ деления клетки, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом в дочерних клетках. В ходе мейоза одна диплоидная клетка, содержащая 2 набора хромосом, после двух последовательных делений дает начало 4 гаплоидным половым клеткам, содержащих по одному набору хромосом. Сперматогенез и овогенезПри развитии половых клеток происходят как обмен идентичными фрагментами генома между развивающимися гаметами, так и уменьшение числа хромосом до гаплоидного (1n). Эти процессы обозначают как сперматогенез и овогенез (рис.1). В мужском организме мейотическое деление сперматогенных клеток происходит постоянно на протяжении всей жизни после начала периода полового созревания. Напротив, в ооците гаплоидное число хромосом образуется непосредственно перед овуляцией яйцеклетки из фолликула. В результате способности овоцита и сперматозоида соединяться друг с другом во время оплодотворения в женском половом тракте происходит образование зиготы. Этот процесс называется фертилизацией. В зиготе содержится диплоидное число хромосом, как в любой соматической клетке организма человека и животных. При этом половые Х- и Y-хромосомы обусловливают мужской или женский пол будущей особи в новом поколении.
Рис.1. Схема сперматогенеза и оогенеза. Зрелые, способные к оплодотворению сперматозоиды - это конечный продукт сложного процесса - сперматогенеза, который зависит от нормального гормонального профиля. Наиболее важными гормонами в мужской репродуктивной системе являются гонадотропин-рилизинг гормон (ГНРЛГ), продуцируемый в гипоталамусе; гипофизарные гормоны - лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и яичковые стероидные гормоны - тестостерон и эстрадиол. Оценка гормонального статуса - необходимый компонент в обследовании всех мужчин, имеющих изменения в спермограмме или нарушение сексуальной функции. Продукция ГНРЛГ происходит в гипоталамусе в пульсирующем режиме и регулируется специальными веществами нейротрансмиттерами - норадреналином и допамином. После чего, ГНРЛГ по специальной портальной системе доставляется в гипофиз, где соединяется со специфическими рецепторами, стимулируя синтез и высвобождение ЛГ и ФСГ. ЛГ, прежде всего, ответственен за стимуляцию клеток Лейдига в яичках, вырабатывающих тестостерон. В свою очередь, тестостерон необходим для мужской половой дифференцировки и созревания, нормальной потенции (эрекции) и эякуляторной функции, созревания сперматозоидов и нормальной консистенции семенной жидкости. Тестостерон циркулирует в крови в связи с различными белками, наиболее важным из которых является секс-гормон-связывающий глобулин (SHBG). Связанный тестостерон находится в состоянии баланса с очень небольшим количеством свободного гормона (около 2%), который, собственно, и является биологически активным веществом, проникает в клетки и обусловливает метаболические эффекты тестостерона. ФСГ воздействует на клетки Сертоли яичек, стимулируя сперматогенез и выработку нестероидной субстанции под названием ингибин. Ингибин играет ключевую роль в регуляции выработки ФСГ по методу обратной связи и, возможно, во внегонадной (не связанной с яичками) регуляции сперматогенеза. Первичные сперматоциты образуются путем митоза из сперматогоний и содержат диплоидное число хромосом. В результате первого мейотического деления образуются сперматоциты, содержащие гаплоидное число двухроматидных хромосом (22 единичные соматические хромосомы и одна половая — X или Y). После второго мейотического деления образуются сперматиды, содержащие гаплоидный набор монохроматидных хромосом. Оогенез начинается со стадии первичного ооцита, содержащего диплоидное число хромосом. Первичный ооцит путем первого мейотического деления превращается во вторичный ооцит, содержащий гаплоидное число двухроматидных хромосом (22 единичные соматические хромосомы и одна половая Х-хромосома). В процессе оплодотворения ооцита сперматозоидом образуется зигота, содержащая 22 пары соматических хромосом и одну пару половых (XX или XY). Таким образом, в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зиготе, из которой будет развиваться плод женского пола, содержится две X-хромосомы, т. е. по одной из каждой женской и мужской гаметы. В зиготе, из которой будет развиваться плод мужского пола, содержится X- и Y-хромосомы. Развитие половых желез и гениталий в мужском организме обусловлено Y-хромосомой. При отсутствии в генах эмбриона Y-хромосомы у эмбриона развиваются яичники. Y-хромосома ответственна за начальный половой диморфизм, т. е. две различные половые формы, мужская и женская, одного и того же индивидуума. Таким образом, женская половая клетка содержит только Х-хромосомы, а мужская – Х- и Y-хромосомы (рис.2). Хромосомы заключают в себе гены, которые передают генетические особенности одного поколения другому.
Рис.2. Генетическая детерминация пола Способность человека как вида передавать одну половину генетической информации будущего поколения от отца к матери обеспечивается физиологическими особенностями репродуктивной функции мужского организма. Репродуктивная функция женского организма обеспечивает процесс фертилизации, внутриутробное развитие плода, рождение ребенка и его вскармливание грудным молоком. Похожие материалы |
|
|
