Размещено на http://www.allbest.ru/

Будова, функції та відмінності між статевими залозами людини і ссавців

ВСТУП

Ссавці і зокрема людина займають найвищі сходинки еволюційних східців, відповідно і розвиток процесу розмноження у них досяг найвищого ступеню. Вивчення відмінностей у будові статевих залоз і статевих клітин людей, ссавців і найближчих до них класів дозволяє провести кореляцію їх з відмінностями у процесах життєдіяльності, зробити висновок щодо причин цих видозмін і їх впливу на подальший розвиток класу.

Статеві залози організму ссавців виконують ряд важливих функцій: визначають фізіологічні особливості статі і відповідають за розмноження. Вони характеризуються змішаним типом секреції, так як виробляють і статеві клітини, і специфічні гормони.

Фізіологічне визначені статі відбувається за рахунок продукування чоловічих статевих гормонів - андрогенів. Вироблення андрогенів відбувається в інтерстиціальних клітинах - гландулоцитах (клітини Лейдіга), локалізуються в інтерстиції між насіннєвими канальцями і складових приблизно 20% від загальної маси яєчок.

Сім'яні міхурці, передміхурову залозу, залози цибулини сечівника вважають додатковими органами чоловічої статевої системи. Основна їх функція, разом із сім'яниками - генеративна, яка полягає в утворенні чоловічих статевих клітин - сперматозоїдів - та рідини, що входить до складу еякуляту. репродуктивний тестостерон сперматозоїд сім'яник

У даній роботі детально розглянемо їх будову і функції, деякі відмінності між статевими залозами людини і ссавців, а також особливості будови статевих клітин, які вони продукують.

1. БУДОВА ЧОЛОВІЧИХ РЕПРОДУКТИВНИХ ЗАЛОЗ У ССАВЦІВ

Статеві органи ссавців більш складні, ніж у інших амніот (рис. 1).

Сім'яники парні, розташовані в задній частині черевної порожнини (клоачні, деякі комахоїдні, неповнозубі, хоботні, китоподібні, носороги) або перемістились у мошонку - шкіряний виріст, що сполучається з тілом паховим каналом (сумчасті, хижаки, копитні, примати). До сім'яника прилягає витягнуте вздовж осі тіло - придаток сім'яника - скупчення вивідних протоків сім'яника (залишок переднього відділу мезонефричної нирки). Від придатка відходить вольфів канал - сім'япровід, що впадає у кореня статевого члена у його сечостатевий канал. Перед впаданням у цей канал сім'япроводи утворюють дольчасті розширення - сім'яні пухирці, секрет яких бере участь в утворенні сперми. У гризунів цей секрет виділяється після викидування сім'я в статеві шляхи самки, і, застигаючи, закупорює їх після статевого акту.

Пухирчасті залози (Vesiculae seminalis) - парні, розташовуються в сечостатевій складці очеревини і латерально від залозистої частини сім'япровода. Протоки залоз відкриваються в просвіт сім'япровода біля шийки сечового міхура. Залози добре розвинені у жеребців і биків, менш розвинені у козлів і баранів, у м'ясоїдних відсутні. У биків, баранів та кнурів секрет залоз розбавляє масу сперміїв; у кобил і свиней покращує просування сперміїв в статевих шляхах.

У основи статевого члену лежить передміхурова залоза (простата), секрет якої утворює рідке середовище сперми. Передміхурова залоза (Glandula prostata) - непарна, є у всіх видів тварин. Розташована в початковій частині уретрального каналу - у шийки сечового міхура. Головними протоками центральні порожнини часточок залози сполучаються з сечовивідним каналом. Секрет залози має лужну реакцію, тому нейтралізує кислотність сперми і слизу піхви, ніж активізує рухову функцію сперміїв. Зі статевим членом також пов'язані куперові і препуціальні залози. Перші беруть участь в утворенні рідкої частини сперми (еякулята), інші виділяють пахучий секрет, що забезпечує зустріч особин протилежної статі і створення статевого збудження партнерів [1].

Рис. 1. Чоловічі статеві органи ссавців.

А - сім'яники розташовані в черевній порожнині,

Б - сім'яники в мошонці;

1 - нирка, 2 - наднирник, 2 - сім'яник, 4 - придаток сім'яника, 5- сім'япровід, 6 - сім'яний пухирець, 7 - пряма кишка, 8 - сечовий міхур, 9 - передміхурова залоза, 10 - куперові залози, 11 - статевий член, 12 - препуціальні залози, 13 - паховий канал, 14 - стінка животу, 15 - стінка мошонки.

Куперові залози (Glandulae Cuperi), або цибулинні залози, - парні органи, розташовані на дорзальній стінці тазової частини сечостатевого каналу при переході його в пенісну частину. Вони добре розвинені у кнура, жеребця, бика, меншого розміру у барана і козла; у м'ясоїдних відсутні. Головні вивідні протоки цих залоз сполучаються із сечостатевим каналом. Припускають, що секрет залоз сприяє звільненню сечостатевого каналу від залишків сечі і змазування слизової оболонки уретри перед проходженням сперміїв. Секрет залоз кнура згортається і утворює слизову пробку в шийці матки, перешкоджаючи витіканню з неї сперми після природного запліднення. Уретральні залози (Glandulae urogenitales) розсіяні в товщі слизової оболонки тазової частини сечостатевого каналу. Секрет залоз звільняє просвіт уретри від залишків сечі до настання "і на початку злягання [1,2].

2. БУДОВА ЧОЛОВІЧИХ РЕПРОДУКТИВНИХ ЗАЛОЗ У ЛЮДИНИ

2.1 Будова і функції сім'яників

Чоловічі статеві залози формуються з мезодерми. Перші зачатки статевих залоз чітко виявляються у 3-4-міліметрового зародка у вигляді потовщень епітелію в області внутрішніх ніжок сомітів. У 5-міліметрового зародка в кінці першого місяця ембріонального розвитку в результаті потовщення мезодермального (целомічного) епітелію на медіальній поверхні вольфової протоки утворюються статеві валики.

Перші ознаки диференціювання чоловічих статевих залоз відзначаються у ембріона близько 7 тижнів. Це виражається в появі анастомозуючих тяжів клітин, з яких надалі шляхом утворення просвіту розвиваються сім'яні канальці. З епітеліальних клітин, розташованих в сполучній тканини між їх тяжами, утворюються інтерстиціальні клітини.

Вивідні протоки статевих залоз розвиваються з елементів преднирки, вольфової протоки і сечостатевого синуса. Об'єднання їх зі статевими залозами відбувається вдруге.

Опускання яєчок в мошонку закінчується до 8-го місяця внутрішньоутробного розвитку (рис. 2).



Рис. 2. Опускання яєчок

а - яєчко розташовується в поперековій області між поперечною фасцією та черевної, вагінальний відросток сформований;

б - яєчко наблизилося до тазу;

в - яєчко опустилося на дно мошонки, позаду піхвового відростка очеревини, частина останнього ще не облітеріровано;

г - облітерація піхвового відростка вище яєчка.

Воно пов'язане з різними моментами. Можна вважати встановленим, що дуже важлива роль в опусканні яєчок належить скороченню зв'язки hubernaculum testis. Істотне значення надається підвищеному продукуванню гонадотропінів в останні місяці вагітності.

Яєчка мають форму еліпсоїда і розташовуються в мошонці. Розмір яєчка дорослого чоловіка - 4-4,5 см. Вага одного яєчка - 20-30 г. Розрізняють дві поверхні - латеральну і медіальну, два краї - передній і задній (він пов'язаний з придатком), і два кінці - верхній і нижній.

Зовні яєчка покриті серозним покривом (tunica vaginalis propria), під яким знаходиться білкова оболонка (tunica albuginea testis). Між ними завжди є невелика кількість прозорої рідини. Під білковою оболонкою розташовується залозиста тканина яєчка. Між ними знаходиться шар пухкої сполучної тканини (tunica vascularis testis).

Уздовж заднього краю яєчка білкову оболонку утворює трикутної форми пористе потовщення - mediastinum testis. Від нього віялоподібно розходяться тонкі сполучнотканинні перегородки, septula testis, які поділяють паренхіму залози на 200-400 часточок конічної форми. Часточки містять покручені канальці, tubuli seminiferi contorti, з'єднуючись один з одним, вони утворюють прямі канальці - tubuli seminiferi recti, останні утворюють мережу ходів, rete testis, розташовану в товщі mediastinum. З мережі виходять 12-15 виносять канальців, ductuli efferente testis. Ці канальці впадають в придаток (epididymus), який потім переходить в ductus defferens.

Сім'явивідна протока у складі сім'яного канатика піднімається в паховий канал, від внутрішнього отвору якого вона йде медіально під очеревиною по краю тазу, прямуючи назад і донизу, перетинає сечовід і під дном сечового міхура підходить до сім'яного пухирця. Поблизу від передміхурової залози сім'явивідна протока з'єднується з ductus excretorius сім'яного пухирця. З цього місця він називається ductus ejacula-torius, який відкривається на насіннєвому горбку в простатичної відділі сечівника.

Сперматогенний епітелій містять лише покручені канальці. Між канальцями знаходиться проміжна сполучна тканина, яка містить клітини Лейдіга.

Власна оболонка звивистих канальців вистелена зародковим епітелієм, з якого розвиваються сперматозоїди. Прямі канальці вистелені низьким кубічним або сплощеним, а виносять - миготливим циліндричним і кубічним епітелієм.

Кровопостачання яєчка і придатка здійснюється від a. spermatica interna і a. deferentialis, які анастомозують між собою. Оболонки яєчка забезпечуються кров'ю від a. spermatica interna і a. pudenda externa. Відтік венозної крові відбувається через гроноподібне сплетіння, яке впадає в v. spermatica interna. Остання зліва впадає в ниркову вену, справа - в нижню порожнисту вену.

Яєчко дуже багате лімфатичними судинами, з яких лімфа відводиться по лімфатичних стовбурах; останні у складі сім'яного канатика досягають брюшноі порожнини і закінчуються в поперекових лімфатичних вузлах. В даний час вважають, що лімфатичні капіляри і судини насінники беруть безпосередню участь у відтоку гормонів залози.

Нерви яєчка утворені симпатичним сплетінням навколо a. testicularis - plexus testicularis і близько a. deferentialis - plexus deferentialis. Чутливі нервові волокна входять також до складу цих сплетінь.

Рис.3 Поперечний розріз канальця:

1 - сперматозоїди

2 - сперматиди

3 - персперматиди

4 - сперматоцити

5 - сперматогонії

6 - клітини Сертолі

Яєчка володіють генеративною та внутрішньосекреторною функціями. Перша служить для вироблення сперматозоїдів і підтримки роду, друга полягає у виробленні специфічного статевого гормону, що сприяє прояву вторинних статевих ознак, нормального статевого потягу.

Всі процеси сперматогенезу відбуваються в звивистих канальцях (рис.3) і пов'язані із зародковим епітелієм. Мається два види епітеліальних клітин, розташованих у кілька шарів - статеві та фолікулярні, або клітини Сертолі. Останні своєю підставою прилягають до базальної мембрані канальця, а тіло у вигляді колонки проходить через всю стінку канальця до самого просвіту; вони є живлячими сперматозоїди клітинами. З найбільш молодих клітин (сперматогоній), розташованих на розширених ніжках клітин Сертолі біля самої мембрани, утворюються сперматоцити першого порядку, а з них у свою чергу - сперматоцити другого порядку (пресперматиди). Пресперматиди утворюють сперматиди, які розвиваються в сперматозоїди. Детальніше про процесс сперматогенезу у розділі 2.

Сперматозоїди розташовані в просвіті канальців, мають довжину близько 60 Y і складаються з голови, шиї і хвоста. Тривалість освіти зрілих сперматозоїдів в середньому дорівнює 19-20 дням. При еякуляції вивергається секрет додаткових статевих залоз і передміхурової залози, який змішується зі сперматозоїдами. У еякуляті міститься 200-360 млн. сперматозоїдів.

Внутрішньосекреторна функція яєчка зосереджена в проміжних клітинах Лейдіга. Це положення деякими авторами оскаржувалось, але роботи останніх років підтвердили безсумнівну участь клітин Лейдіга у виробленні тестостерону. В організмі відбувається постійне перетворення тестостерону в андростерон, який виділяється з сечею (рис. 4) [3, 4].

Крім того, в канальцях яєчка утворюється погано вивчений гормон, так званий інгібин. Ця речовина невідомої хімічної природи, що не володіє андрогенною активністю, але здатне діяти на гіпофіз, знижуючи продукцію ФСГ. Деякі вважають його естрогеном, вироблюваним сертоліевим клітинами, проте це питання потребує подальшого вивчення.

Фізіологічне значення чоловічого статевого гормону полягає у формуванні чоловічих статевих органів і забезпеченні їх нормальної функції. Він впливає на появу і збереження libido і potentio, розвиток вторинних статевих ознак і нормальне функціонування багатьох органів і тканин. Одна з основних функцій самих яєчок - сперматогенез теж тісно пов'язана з гормональною їх функцією.

Дані про роль чоловічого статевого гормону грунтуються як на клінічних спостереженнях у хворих з вродженою недостатністю функцій яєчок після хірургічної або травматичної кастрації, так і на експериментальних дослідженнях кастрованих тварин.

Рис. 4. Перетворення тестостерону в андростерон

Застосування препаратів з андрогенною активністю для лікувальних цілей у хворих з недостатністю функції яєчок або при синдромі анорхізму, а також у кастрованих тварин підтверджує правильність цих уявлень про фізіологічному значенні чоловічого статевого гормону.

Тестостерон, посилюючи анаболізм білків, стимулює ріст кісток. Великі дози цього препарату, сприяючи більш раннього окостенінню епіфізарних хрящів, призводять до передчасної зупинки росту трубчастих кісток.

При недостатності яєчок спостерігається посилений ріст кісток з пізнім окостенінням хрящів, у результаті складаються євнухоїдний пропорції тіла. Нерідко у таких хворих епіфізарні хрящі залишаються неокостенілі тривалий час.

У літературі є вказівки на надлишкове відкладення жиру у тварин після кастрації. Клінічні спостереження показують, що при недостатній функції яєчок може відзначатися як посилене, так і знижений відкладення жиру.

Чоловічий статевий гормон впливає на формування скелетної мускулатури. Встановлено, що андрогени стимулюють еритропоез. Тестостерон підвищує анаболізм білків, знижує виділення з сечею азоту і креатиніну. Кастрація ж збільшує їх виділення.

Яєчка у чоловіків є головним, але не єдиним джерелом андрогенів. Відому роль в їх продукції грає кора надниркових залоз. Так при пухлинах і вродженій гіперплазії кори надниркових залоз у хлопчиків спостерігається рання поява вторинних статевих ознак [5].

Вироблення сперматозоїдів починається в період статевого дозрівання (13-17 років) і відбувається безперервно нерідко до старості. Однак у більшості чоловіків в старості сперматогенного функції і здатність до запліднення поступово регресують.

Наступаючу після 50-60-річного віку недостатність сім'яників треба вважати віковим фізіологічним процесом, який спостерігається поряд з іншими ознаками старіння. Спочатку спостерігається невелике зменшення діаметра звивистих канальців, потовщення базальної мембрани, ослаблення сперматогенезу. Після 50 років відбувається також поступове зниження рівня андрогенів при незмінному вмісті естрогенів.

Поступово яєчка продовжують зменшуватися в об'ємі, стають все менш чутливими до надавлювання, мошонка і статевий член стають в'ялими, сперматогенез поступово згасає і звичайно повністю зникає між 80 і 90 роками.

У цьому періоді спостерігається частковий зворотний розвиток вторинних статевих ознак; волосся над лобком втрачають хвилястість і починають випадати; менш інтенсивно ростуть борода і вуса.

Функція всіх ендокринних залоз перебуває під регулюючим впливом центральної нервової системи. З іншого боку, порушення функції залоз внутрішньої секреції має суттєвий вплив на роботу вищих відділів центральної нервової системи. Функція яєчок тісно пов'язана з функцією інших ендокринних залоз: гіпофіза, наднирників, щитовидної і зобної залози. Найбільший вплив на функцію яєчок надає корелятивний зв'язок з передньою часткою гіпофіза, яка продукує фолікулостимулюючий і лютеостимулюючий гормони. Перший впливає на сперматогенез, другий - на розвиток проміжних клітин і на продукцію ними гормонів.

Центральна регуляція продукції гонадотропінів здійснюється нейросекреторним впливом клітин гіпоталамуса. Експериментальними дослідженнями встановлено, що в області hiasma optici знаходяться центри, що стимулюють продукцію лютеїнізуючого гормону і гальмуючі продукцію фолікулостимулюючого.

У супрахіазматичному області знаходяться центри, що регулюють циклічне виділення лютеїнізуючого гормону, а в області eminentia mediana - центри, що забезпечують секрецію лютеїнізуючого гормону.

Оральна частина гіпоталамуса надає стимулюючу дію на статевий розвиток, а каудальна - гальмуючий. З іншого боку, гормони, що виробляються яєчком, циркулюють у крові і надають гальмівну дію на певні центри гіпоталамуса і гонадотропну функцію передньої долі гіпофіза.

Дегенеративні процеси в статевій залозі наступають при отруєннях, інфекційних захворюваннях, особливо хронічних. Дегенеративні зміни в сперматогенного епітелію з руйнуванням і десквамацією окремих клітин, з припиненням сперматогенезу супроводжуються розростанням проміжній тканині. Переважання інтерстиціальної тканини над епітеліальної характерно для статевої залози чоловіків, які піддаються хронічному отруєнню алкоголем і вітамінного голодування.

Всі шкідливі впливи, що приводять у стан дегенерації та атрофії сперматогенний епітелій, при збільшенні тривалості і інтенсивності впливу можуть, зрештою, привести до атрофії і дегенерації, викликати загибель всієї залози. Слід зазначити, що іонізуючі випромінювання також негативно впливають на насінники. У чоловічій статевій залозі, що зазнала поміркованому впливу, страждає насамперед гермінативна частину. У цих випадках кількість проміжній тканині збільшується не тільки відносно (інтерстиціальна тканину зберігається в недоторканності), але може збільшуватися абсолютно, піддаючись гіперплазії. У статевій залозі, що зазнала впливу іонізуючого випромінювання, можна послідовно спостерігати всі фази дегенерації сперматогенного епітелію з наступним його відновленням. Інтерстиційна тканина при цьому збільшується в масі, що обумовлюється розмноженням її клітин. У тих випадках, де іонізуюче випромінювання проводиться в малих дозах, ці зміни носять оборотний характер і в міру відновлення сперматогенезу настає зворотний розвиток інтерстиціальної тканини.

Враховуючи безсумнівну взаємозв'язок гіпоталамуса з гіпофізом, мозковий придаток і гіпоталамічну область розглядають як єдину гіпофіз-гіпоталамічну систему, яка здійснює регуляцію діяльності статевих залоз [3].

2.2 Будова і функції сім'яних пухирців

Сім'яні пухирці -- парний залозистий орган, розташований над передміхурової залозою. Насінні бульбашки своєю передньою поверхнею прилягають до дна сечового міхура, а задній -- до передньої стінки ампули прямої кишки. Вивідна протока насіннєвого бульбашки зливається з сім'явиносною протокою, утворюючи сім'явикидаючу протоку, що проникає через передміхурову залозу і відкривається на насіннєвому горбку задньої частини сечівника. Стінка сім'яного пухирця складається із зовнішнього сполучно-тканинного шару м'язових волокон і слизової оболонки, що утворює численні складки, вистелені одношаровим циліндричним епітелієм. Насіннєві бульбашки є андрогензалежними секреторними органами. Секрет сім'яних пухирців в'язкий, желатиноподібної консистенції, білувато-сірого кольору, без запаху, має рН 7,3, містить азотисті речовини, простагландіни, білки зокрема, сім'яногелин, солі аскорбінової і лимонної кислот, фруктозу і інші речовини. Секрет сім'яних пухирців становить основний обсяг еякуляту. Найбільш важливою функцією сім'яних пухирців є секреція фруктози, рівень якої -- непрямий показник андрогенної насиченості організму. Крім того, фруктоза забезпечує енергетичний потенціал сперматозоїдів, підвищує виживаність і функціональну активність. Нормальна концентрація фруктози в спермоплазмі становить 6,7-33,3 мкмоль/мл Зниження рівня фруктози в спермоплазмі супроводжується порушенням життєздатності сперматозоїдів [6].

Рис. 5. Сім'яні пухирці. Передміхурова залоза.

1 - сім'явивідна протока, 2 - сім'яні пухирці, 3 - вивідна протока, 4 - сім'явикидаюча протока, 5 - передміхурова частина сечовивідного каналу, 6 - передміхурова залоза, 7 - передміхурова маточка, 9- сім'яний бугорець, 9 - перетинчата частина сечовивідного канала, 10 - гирло сім'явикидаючої протоки, 11 - ампула сім'явиносячої протоки.

2.3 Будова і функції бульбоуретральних залоз

Бульбоуретральні (Куперові) залози - парні округлі залози невеликої величини. Залози виробляють в'язкий секрет, що представляє собою безбарвний, прозорий слиз лужної реакції, що виділяється в період статевого збудження. Секрет нейтралізує кислу реакцію сечових шляхів перед еякуляцією. Вивідна протока її дуже тонкий, довжиною 3-4 см, відкривається в просвіт сечівника. У літньому віці залози атрофуються [6].

2.4 Будова і функції передміхурової залози

Передміхурова залоза (простата) знаходиться в області малого тазу під дном сечового міхура. Довжина її у дорослого чоловіка 3 см, маса - 18-22 г. Простата складається з залозистої і гладком'язової тканин. Залозиста тканина утворює часточки залози, протоки яких відкриваються в передміхурову частину сечівника.

Вивідні протоки передміхурової залози відкриваються в задній частині уретри. У хлопчиків передміхурова залоза складається головним чином з сполучної м'язової тканини, залозиста тканина виражена слабо. З настанням статевого дозрівання передміхурова залоза активно росте, переважно за рахунок залоз, які потім до старості редукуються. Маса передміхурової залози у новонародженого порядку 0,82 г, в 3 роки - 1,5 г, після 10 років спостерігається прискорене зростання залози і до 16 років маса її досягає 8-10 г. Форма залози у новонародженого куляста, так як часточки ще не виражені, розташована вона високо, має м'яку консистенцію, залозиста тканина в ній відсутня. До кінця пубертатного періоду внутрішній отвір сечовипускального каната зміщується до її передневерхнюю краю, формуються залозиста паренхіма і передміхурові протоки, заліза набуває щільну консистенцію.

Епітелій залоз передміхурової залози -- одношаровий циліндричний або кубічний, вивідні протоки вистелені перехідним епітелієм. Основна функція передміхурової залози -- вироблення секрету, необхідного для підтримки активності і життєдіяльності сперматозоїдів. Передміхурова залоза виробляє на добу до 2 мл секрету, що становить 25-35% обсягу сім'яної плазми. Регуляція функції передміхурової залози здійснюється андрогенами, тому при зниженні їх рівня секреторна активність передміхурової залози значно падає. Секрет передміхурової залози, отриманий після її масажу, являє собою білувату, опалесціюючу, в'язку рідину зі специфічним запахом і рН 6,3-6,4. Специфічний запах секрету обумовлює спермін, а білуватий опалесціюючий колір їй надають міцели фосфоліпідів (ліпоїдні тільця). Секрет передміхурової залози містить простагландіни, ферменти -- гіалуронідазу, фібринолізин та фіброкіназу, які сприяють розрідженню еякуляту. Він чинить антимікробну, буферне і ферментативне дію на еякулят в цілому, активуючи рух сперматозоїдів.

З моменту статевого дозрівання в секреті передміхурової залози різко зростає вміст лимонної кислоти і кислої фосфатази, концентрація яких збільшується паралельно з підвищенням вмісту тестостерону і згасає з припиненням його утворення в яєчках. За їх значенням можна судити про стан клітин Лейдіга, тобто про андрогенної функції яєчок, а також про функціональний стан передміхурової залози [3, 4, 7].

3. БУДОВА ЧОЛОВІЧИХ СТАТЕВИХ КЛІТИН У ЛЮДИНИ І ССАВЦІВ

Чоловічі статеві клітини -- сперматозоони -- зазвичай дуже малі і рухливі. Типові сперматозоони мають головку, шийку і хвіст (рис. 6). Головка майже цілком складається з ядра, вкритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є гострий, твердий горбик, який сприяє проникненню сперматозоона в яйцеклітину. До складу шийки вхолить цитоплазма, в якій є центріоль (складова частина клітинного центру, або центросоми), мітохондрії та АТФ як джерело енергії для забезпечення руху сперматозоона. У сперматозоїдів мала кількість цитоплазми (оскільки основна функція цих клітин - транспортування спадкового матеріалу до яйцеклітини), тому ядерно-цитоплазматичне співвідношення - високе. При дослідженні сперматозоонів під електронним мікроскопом виявлено, що цитоплазма голівки має не колоїдний, а рідинно-кристалічний стан. Цим досягається стійкість сперматозоонів до несприятливих умов зовнішнього середовища. Наприклад, вони менше пошкоджуються іонізуючим випромінюванням, порівняно з незрілими статевими клітинами.

Хвіст сперматозоона складається з тонких волокон, вкритих цитоплазматичним циліндром; це орган руху. Кількість сперматозоонів дуже велика (у ссавців їх упродовж життя дозріває сотні мільйонів).



Рис. 6. Будова сперматозоона

Розміри сперматозоонів мікроскопічні. Загальна довжина сперматозоона у ссавців і людини становить 5060 мкм. Найбільші у тритона - близько 500 мкм, у свійських тварин (собака, бик, кінь, баран) - від 40 до 75 мкм. Довжина сперматозоонів людини коливається в межах 52-70 мкм. Всі сперматозоони мають одноіменний (негативний) електричний заряд, що перешкоджає їх склеюванню. У тварин утворюється дуже багато сперматозоонів. Наприклад, при статевому акті собака виділяє їх близько 60 млн., баран - 2 млрд., жеребець - 10 млрд., людина - близько 200 млн.

Для деяких тварин характерні атипові сперматозоони. Наприклад, у ракоподібних вони мають вирости у вигляді променів або відростків, у круглих червів - форму кулястих або овальних тілець тощо (мал. 7). Сперматозоїди деяких видів тварин мають акросомний апарат, який викидає довгу і тонку нитку для захоплення яйцеклітини [7].

Рис. 7. Аномальні форми сперматозоїдів

4. ЕВОЛЮЦІЙНІ ФАКТОРИ ФОРМУВАННЯ СТАТЕВОЇ СИСТЕМИ ССАВЦІВ І ЛЮДИНИ

Статеві клітини еволюціонують відповідно до виконуваної ними роботи, як і фенотипи породжуваних ними організмів.

Для більшості водних і земноводних тварин притаманне зовнішнє запліднення. Такий спосіб запліднення не передбачає особистого статевого контакту самців і самок, він вимагає лише вибору дуже великого числа статевих клітин, випадково взаємодіють один з одним. При цьому величезна більшість клітин витрачається даремно. Такий спосіб запліднення відтворює на новому рівні розмноження спорами.

У сухопутних тварин, у тому числі і ссавців, розвивається внутрішнє запліднення, при якому сперматозоїди знаходяться в гормональній рідини внаслідок відсутності рідкого середовища для зустрічі статевих клітин поза організмів чоловічих і жіночих особин. Для введення сперматозоїдів в статеві шляхи самок у зв'язку з цим у самців виробляється спеціальний подовжений орган - пеніс, а у самок - провідний канал у вигляді системи заглиблень.

У самців утворилися залози, що виробляють гормональну рідину для впорскування сперматозоїдів.

Внутрішнє запліднення володіє перевагою, пов'язаним з більш економним використання продукції статевих клітин. Процес запліднення також у різних видів виробляється в цілому ряді варіантів, відповідних морфологічному влаштуванню системи органів даних організмів.

При чисто внутрішньому заплідненні для еволюції відкриваються особливо широкі можливості, оскільки статева робота забезпечує захищену взаємодію двох спеціалізованих типів клітин - носіїв двох альтернативних потоків генетичної інформації. На цій основі створюються передумови для послідовного ускладнення статевої системи, вироблення інноваційних пристосувань для розвитку плоду, формування додаткових статевих органів, які одночасно виконують функції підтримання все більш складного розвитку ембріона [8].

Розглядаючи будову інших хребетних, ми побачимо статеві залози, протягнуті по тілу до області біля серця, в грудному відділі. Така будова характерно для більшості риб: статеві залози протягнуті уздовж тіла в напрямку голови.

Людину, як і більшість інших ссавців, така будова призвело б до біди. Для формування наших сперматозоїдів потрібні особливі умови, зокрема строго певний діапазон температур. Лише в цьому діапазоні вони можуть нормально розвинутися і прожити відведений їм термін - близько трьох місяців. Якщо температура занадто висока, вони розвиваються неправильно, а якщо занадто низька - помирають. У зв'язку з цим у ссавців чоловічої статі є вельми ефективний пристрій для контролю температури - мошонка. Під шкірою мошонки розташовані м'язові волокна, які в залежності від температури скорочуються або розслабляються. М'язові волокна є також у стінках сім'яних канатиків, на яких підвішені статеві залози. Скорочення всіх цих волокон забезпечує "ефект холодного душу": коли холодно, мошонка зменшується в розмірах і притискається до тіла. Підйом і опускання мошонки відбуваються відповідно при зниженні і підвищенні температури [9].

Пристрій чоловічої статевої системи ссавців пов'язано з нашим історичним і індивідуальним розвитком. На початку свого розвитку в ембріоні ссавця статеві залози розташовуються приблизно там же, де вони розташовані у акул, - вгорі, поруч з печінкою. У міру росту і розвитку у жіночих особин вони переміщаються із середньої частини тулуба трохи нижче і опиняються біля матки і фаллопієвих труб. Така будова дозволяє скоротити шлях яйцеклітини від статевої залози туди, де відбувається запліднення. У чоловічих особин статеві залози опускаються ще далі.

Але з такою будовою пов'язаний і ряд проблем. Винесені за межі тіла насінники (чоловічі статеві залози) означають, що сперматозоїди надходять в пеніс обхідним шляхом. Вони виходять з сім'яників по насіннєвим канатикам спинного - які йдуть вгору в напрямку талії, огинають таз і проходять його наскрізь, - а потім потрапляють в протоки, провідні в сечовипускальний канал. На шляху сперматозоїдів назовні розташовується ряд залоз, секрет яких утворює основу насінної рідини - сперми. Опускання статевих залоз, особливо у особин чоловічої статі, призводить до виникнення уразливого ділянки стінки тіла - виникає ризик пахових гриж [10].

ВИСНОВКИ

У ході виконання даної роботи визначили основні рушійні сили еволюції статевих органів, зокрема залоз, і статевих клітин ссавців і людини.

Основною набутою перевагою є поява внутрішнього запліднення, що забезпечує захист процесу взаємодії гамет, спрямоване подання сперматозоїдів і більш економне, раціональне використання продукції статевих клітин. Для введення сперматозоїдів в статеві шляхи самок у зв'язку з цим у самців виробляється спеціальний подовжений орган - пеніс, а також з'являються спеціальні залози, що створюють водне середовище еякулята.

Передміхурова залоза, придаток яєчка і сім'явиносні протоки скорочуються при еякуляції одночасно, сім'яні міхурці -- на заключному етапі, тому в останній порції еякуляту практично не міститься сперматозоїдів, що також забезпечує економне їх використання. Таким чином, у формуванні еякуляту беруть участь всі додаткові статеві залози. При їх нормальному функціонуванні утворюється оптимальний склад спермальної плазми.

Для контролю оптимальних умов формування і дозрівання сперматозоїдів сім'яники ссавців і людини, на відміну від інших хребетних, опущені в мошонку. За рахунок м'язових волокон, які в залежності від температури скорочуються або розслабляються, залози нагріваються при наближенні до тіла або охолоджуються, опускаючись. Цей механізм забезпечує безперервне виробництво здорових сперматозоїдів при різних умовах середовища.

Чоловічі статеві клітини - стерматозоони - також внаслідок пристосування до різних умов запліднення набули різних модифікацій (нитки і крючки для захоплення яйцеклітини і т.д.). Загальними видозмінами клітини є наявність головки з генетичним матеріалом, рухливого хвоста і великої кількості мітохондрій задля забезпечення його руху. Набір цих характеристик забезпечує ефективний процес запліднення.

СЛОВНИК ТЕРМІНІВ

Вольфова протока - вивідна протока первинної нирки, або первинний сечовід, що вступає при подальшому розвитку в зв'язок з чоловічою статевою залозою і функціонує як сім'япроводи.

Гонадотропін - підклас тропних гормонів передньої долі гіпофіза і плаценти, фізіологічною функцією яких є регуляція роботи статевих залоз.

Клітини Сертолі - соматичні клітини, розташовані в звивистих канальцях сім'яниківссавців. Різновид інтерстиціальних клітин.

Куперові залози - парні округлі залози невеликої величини, що виробляють в'язкий секрет, що представляє собою безбарвний, прозорий слиз лужної реакції, що виділяється в період статевого збудження.

Передміхурова залоза - залоза внутрішньої секреції, що знаходиться в області малого тазу під дном сечового міхура.

Пухирчасті залози - парні залози, розташовуються в сечостатевій складці очеревини і латерально від залозистої частини сім'япровода

Сім'яники - чоловічі парні статеві залози (гонади) самців, в яких утворюються сперматозоїди та статеві гормони.

Сім'явивідна протока -- парний порожнистий орган у самців (переважно у представників хребетних), що є продовженням придатку яєчка.

Сім'яний пухирець - парна залоза грушовидної форми, розміщена в клітковині над передміхуровою залозою. Являє собою звивисту трубку, довжина якої в розтягнутому стані у дорослого чоловіка коливається в межах від 10 до 12 см.

Сперматоцити - попередники статевих чоловічих клітин, що утворюються з сперматогоніїв. Розрізняють 1-го порядку (після періоду росту) і 2-го порядку (після першого поділу дозрівання).

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. - М.: Высшая школа, 1979. - 335 с.

2. Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. - М.: Мир, 1982. - 416с.; 384с.

3. Брин В.Б., Вартанян И.А., Данияров С.Б. и др. Основы физиологии человека. В 2х т. Т.1. СПб.: Международный фонд истории науки. 1994 - 567с.

4. Сапин М.Р Анатомия человека, Том 1. - М.:Высшая школа, 2001. - 312С

5. Джеффкоут С.Л. Андрогены и антиандрогенная терапия. - Москва, «Медицина», 1985. - 145с.

6. Курепина М.М., Ожигова А.П., Никитина А.А. Анатомия человека. - М.: Вузовская книга, 2003, 414 с.

7. Антипчук Ю.П. Гистология с основами эмбриологии. М: "Просвещение". -1983

8. Яблоков А. В. Эволюционное учение, учеб. для биол. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 2004. - 310 с.

9. Газарян К.Г., Белоусов Л.В. Биология индивидуального развития

животных. М: "ВШ" - 1983

10. Кривицкий Л. Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - М.: Мир, 1989, 314 с.

Размещено на Allbest.ru

...