Гаметогенез (образование половых клеток)

Процесс овогенеза и сперматогенеза

Сперматогенез проходит в извитых семенных канальцах семенников и включает четыре фазы:

1. размножения;

2. роста;

3. созревания;

4. формирования.

Фаза размножения: многократный митоз сперматогоний.

Фаза роста: клетки утрачивают способность к митозу и увеличиваются в размере. Теперь они называются сперматоциты I порядка, которые вступают в длительную (около 3-х недель) профазу 1-го деления мейоза.

Фаза созревания: Включает два последовательных деления мейоза: в результате 1-го (редукционного) деления из сперматоцитов I порядка образуются гаплоидные сперматоциты II порядка (1n 2 хроматиды 2c). Они имеют меньшие размеры, чем сперматоциты I порядка и располагаются ближе к просвету канальца. Второе деление мейоза (эквационное) приводит к образованию четырех сперматид – сравнительно мелких клеток с гаплоидным набором ДНК (1n 1 хроматида 1c).

Фаза формирования: Заключается в преобразовании сперматид в сперматозоиды. Хроматин в ядре уплотняется, размеры ядра уменьшаются. Комплекс Гольджи преобразуется в акросому, содержащую литические ферменты, необходимые для расщепления оболочек яйцеклетки. Акросома прилежит к ядру и постепенно распластывается над ним в виде шапочки. Центриоли перемещаются к противоположному полюсу клетки. Из дистальной центриоли формируется жгутик, который затем становится осевой нитью развивающегося сперматозоида. Избыток цитоплазмы сбрасывается в просвет канальца и фагоцитируется клетками Сертоли.

Сперматогенез у человека осуществляется на протяжении всего периода половой зрелости в извитых семенных канальцах. Развитие сперматозоида длится 72-75 суток.

Оогенез – совокупность последовательных процессов развития женской половой клетки. Оогенез включает периоды размножения, роста и созревания.

В период размножения путем митозов увеличивается число диплоидных половых клеток – оогоний; после прекращения митозов и репликации ДНК в премейотической интерфазе они вступают в профазу мейоза, совпадающую с периодом роста клеток, называемых ооцитами I порядка.

В начале периода роста (фаза медленного роста) ооцит увеличивается незначительно, в его ядре происходят конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. В цитоплазме увеличивается количество органоидов. Эта фаза у человека длится годами. В фазе быстрого роста объем ооцитов увеличивается в сотни и более раз в основном за счет накопления рибосом и желтка.

В период созревания происходит 2 деления мейоза. В результате 1-го деления образуется ооцит II порядка и редукционное тельце. К концу периода созревания ооциты приобретают способность оплодотворяться, а дальнейшее деление их ядер блокируется. Мейоз завершается в процессе оплодотворения образованием одной яйцеклетки и выделением 3-х редукционных телец. Последние в дальнейшем дегенерируют.

Отличия оогенеза от сперматогенеза:

1. Период размножения оогониев заканчивается к моменту рождения.

2. Период роста при оогенезе длиннее, чем при сперматогенезе и имеет период медленного роста, когда происходит увеличение размеров ядра и цитоплазмы, и период быстрого роста – накопление желточных включений.

3. При оогенезе из одного ооцита I образуется одна полноценная половая клетка, при сперматогенезе из сперматоцита I – четыре.

4. Фаза формирования характерна только для сперматогенеза. Формирование яйцеклетки происходит в период оплодотворения.

Механизм движения яйцеклетки и сперматозоида

1. Перед овуляцией свободная часть маточной трубы охватывает яичник и яйцеклетка после разрыва фолликула попадает в просвет маточной трубы и движется по направлению к полости матки. Выйдя из яичника, яйцеклетка "захватывается" ворсинками маточной трубы и благодаря ее сокращениям продвигается в сторону матки. Яйцеклетка мигрирует в брюшную полость, направляется выростами периферического отдела маточной трубы в ее просвет. Вследствие сократительных движений мышечной оболочки маточной трубы (подобно перистальтике кишечника) яйцеклетка передвигается (словно скользит) по ней в полость матки.

2. Во многом еще неясно, каким образом сперматозоиды проходят из влагалища через матку и маточные трубы. Сами сперматозоиды активно двигаются, плавая в жидкой среде, подобно головастикам, со скоростью, по разным данным, от 1,5 до 3 мм в минуту. Однако без определенного направляющего стимула их путь часто меняется, поэтому весьма сомнительно, чтобы одно лишь их собственное движение объясняло достижение сперматозоидами верхнего конца маточных труб с такой быстротой, с какой это имеет место. Вероятно, мышечная деятельность матки и маточных труб играет важную роль в быстром достижении сперматозоидами места своего назначения. На высоте полового оргазма у женской особи происходит спазматическое сжатие гладких мышц влагалища и матки. Некоторые данные показывают, что это сжатие может немедленно перебросить часть только что введенной спермы из влагалища в матку.

 

Сперма

Представляет собой смесь секретов яичек и их придатков, семенных пузырьков, предстательной железы, бульбоуретральных желез и желез мочеиспускательного канала. Это светло-серая мутная жидкость с характерным запахом; состоит из сперматозоидов (в 1 мл – 60-120 млн) и семенной жидкости, в состав которой входят: хлористый натрий, глюкоза, лимонная кислота, липиды. Ферменты, а также карбонаты и фосфаты, которые поддерживают оптимальную реакцию.

Пути движения спермы. Сперматозоиды из просвета извитых семенных канальцев, в стенке которых они образуются, с током жидкости, которая образуется в поддерживающих клетках, попадают в проток придатка яичка, далее в семявыносящий проток, семявыбрасывающий проток, где смешиваются с секретом семенных пузырьков, в предстательную часть мочеиспускательного канала. Здесь сперма смешивается с секретом простаты и по мочеиспускательному каналу выводится, принимая в себя секрет бульбоуретральных желез и мочеиспускательного канала.

 

Менструальный цикл

Менструальный цикл – это ритмически повторяющийся биологический процесс, подготавливающий организм женщины к беременности.

Менструация – это ежемесячные, циклически появляющиеся маточные кровотечения. Первая менструация (менархе) чаще появляется в 12-13 лет (+/- 1,5-2 года). Менструация прекращается чаще в 45-50 лет.

Менструальный цикл условно определяют от первого дня предыдущей до первого дня следующей менструации.

Физиологический менструальный цикл характеризуется:

1. Двухфазностью. Яичниковый цикл связан с процессом созревания яйцеклетки в яичнике. Маточный цикл происходит в матке под влиянием половых гормонов яичника.

2. Продолжительностью не менее 22 и не более 35 дней (у 60% женщин – 28-32 дня). Менструальный цикл продолжительностью менее 22 дней называется антепонирующий, более 35 дней – постпонирующий.

3. Постоянной цикличностью.

4. Продолжительностью менструации 2-7 дней.

5. Менструальной кровопотерей 50-150 мл.

6. Отсутствием болезненных проявлений (в сравнении с патологическим кровотечением, но они могут иметь место) и в целом без нарушений общего состояния организма.

Этапы цикла:

1. Фолликулярная (менструальная) фаза. Это время наступления месячных и вызревания в яичнике доминантного фолликула, который вскоре станет яйцеклеткой. Процесс проходит при участии гормонов фоллитропина и лютропина, занимает в среднем 14 дней. Но может сократиться до 7 или растянуться до 22 суток. В этой фазе активно работают и другие гормоны, которые не дают шанса забеременеть. Вероятность зачатия крайне низкая, но не исключена на 100% и в этот период. Доминирующий гормон на время месячных вызывает у женщины слабость и апатию. Резкое повышение уровня лютропина завершает эту фазу.

2. Овуляторная (пролиферативная, постменструальная) фаза. Период созревания яйцеклетки. Далее она прорывает оболочку фолликула под воздействием лютеинизирующего гормона и становится готовой к оплодотворению, перемещаясь в маточные трубы. В подобном состоянии яйцеклетка находится 3-4 дня. Это самое удачное время для беременности. Интересно, что поведение женщины в этой фазе меняется. Она испытывает эмоциональный подъем, возрастает ее половое влечение.

3. Лютеиновая (секреторная, предменструальная) фаза. Длится 11-16 суток. В организме накапливаются гормоны прогестерон и эстроген, обязательные для нормального развития эмбриона. Под их воздействием слой эндометрия, выстилающего полость матки, разрыхляется. Так он готовится к принятию эмбриона, которому предстоит провести здесь следующие 36 недель. Наибольшая концентрация гормонов наблюдается в середине лютеиновой фазы. При состоявшемся зачатии прогестерон производит желтое тело, то есть оболочка созревшего и ставшего яйцеклеткой фолликула. Происходит это до тех пор, пока не образуется плацента, которая затем сама продуцирует необходимые для развития беременности гормоны.

В отсутствии зачатия яйцеклетка претерпевает угасание, желтое тело прекращает работать, концентрация гормонов снижается, начинается отмирание и отторжение внешнего слоя эндометрия, одновременно выделение нового фолликула из множества других. Все этапы идут по кругу, третья фаза переходит в первую. Это и есть время наступления менструации. Через сколько дней приходят месячные, зависит от созревания яйцеклетки. В процессе принимают участие вся репродуктивная система.