Органы размножения. Половые клетки. Оплодотворение

Вспомните
Где образуются половые клетки? Какие клетки называют гаплоидными? Диплоидными?
Как вы думаете.
Что может стать причиной бесплодия?
Органы размножения (половые органы) выполняют важнейшую функцию — обеспечивают продолжение рода. По расположению различают внутренние и наружные половые органы.
Мужская половая система. К внутренним мужским половым органам относят половые железы — семенники (яички) с их придатками, семявыносящие протоки, семенные пузырьки, предстательную и другие железы (рис. 164). Наружные половые органы — это мошонка и половой член. Мужские половые клетки (сперматозоиды) образуются в семенниках. Парные семенники расположены вне брюшной полости, в мошонке   — кожно-мускульном мешочке. Расположение яичек вне полости тела связано с тем, что нормальное созревание сперматозоидов происходит только при пониженной температуре (около +35 °С). Кроме сперматозоидов в половых железах вырабатываются мужские половые гормоны, которые обеспечивают формирование половых клеток, половое созревание и развитие вторичных половых признаков (рост волос на лице и теле, низкий голос, особенности мускулатуры и другие). Семенник состоит из длинных извитых семенных канальцев, в которых, начиная с периода половой зрелости и практически до конца жизни мужчины, образуются сперматозоиды. Из семенника сперматозоиды выталкиваются в семявыводящий проток. Этот проток выходит из мошонки в полость таза. По мере движения по семявыносящим путям сперматозоиды смешиваются с секретами предстательной железы и семенных пузырьков, образуя сперму, или семенную жидкость. Наружу сперма поступает по мочеиспускательному каналу, проходящему внутри полового члена. Таким образом, мочеиспускательный канал у мужчин служит выводным протоком и для мочи, и для семенной жидкости.
Органы мужской половой системы: 1 — половой член; 2 — семявыносящие протоки; 3 — предстательная железа; 4 — яичко; 5 — мочеиспускательный канал

Рис. 164. Органы мужской половой системы: 1 — половой член; 2 — семявыносящие протоки; 3 — предстательная железа; 4 — яичко; 5 — мочеиспускательный канал

Женская половая система. К внутренним женским половым органам относят яичники, яйцеводы, матку и влагалище (рис. 165).
Органы женской половой системы: 1 — маточная труба (яйцевод); 2 — яичник; 3 — яичник в разрезе; 4 — шейка матки, 5 — влагалище; 6 — матка; 7 — бахромчатая воронка

Рис. 165. Органы женской половой системы: 1 — маточная труба (яйцевод); 2 — яичник; 3 — яичник в разрезе; 4 — шейка матки, 5 — влагалище; 6 — матка; 7 — бахромчатая воронка

Наружные половые органы — это большие и малые половые губы, клитор. В женских половых железах — парных яичниках — развиваются женские половые клетки (яйцеклетки) и синтезируются женские половые гормоны. Гормоны контролируют формирование яйцеклеток, развитие вторичных половых признаков (рост волос на теле, увеличение молочных желёз и    другие), беременность и роды. Предшественники яйцеклеток закладываются в организме будущей девочки ещё во время её эмбрионального развития. К моменту рождения девочки число таких клеток составляет несколько тысяч штук. Каждая незрелая яйцеклетка в яичнике окружена эпителиальными клетками, образующими пузырёк, называемый фолликулом (рис. 166).
Стадии созревания яйцеклетки в фолликуле, овуляция, образование жёлтого тела

Рис. 166. Стадии созревания яйцеклетки в фолликуле, овуляция, образование жёлтого тела

Несмотря на то что в женском эмбрионе закладывается очень много яйцеклеток, созревают из них лишь немногие. За то время, когда женщина способна к деторождению, окончательно формируются всего около 400 яйцеклеток. По мере созревания яйцеклетки фолликул разрастается и в нём появляется полость, заполненная жидкостью. Фолликул, достигший максимального развития, располагается непосредственно под оболочкой яичника. Примерно раз в 28 дней стенка яичника разрывается в том месте, где изнутри к ней прилежит зрелый фолликул, и яйцеклетка выходит в брюшную полость. Этот процесс называют овуляцией.
Через воронку яйцеклетка попадает в яйцевод (маточную трубу), внутренняя поверхность которого выстлана ресничным эпителием. Яйцеклетка, в отличие от сперматозоидов, не способна к самостоятельному движению. Поэтому перемещается она благодаря движению ресничек и за счёт сокращений гладких мышц в стенках яйцевода.
В яйцеводе происходит окончательное созревание яйцеклетки, и здесь она может быть оплодотворена сперматозоидом. Если оплодотворения не произошло, то яйцеклетка выходит в полость матки и через некоторое время погибает.
Матка — это полый мышечный орган, выстланный изнутри слизистой оболочкой. Матка заканчивается шейкой, открывающейся во влагалище.
На месте лопнувшего фолликула развивается временная железа внутренней секреции — жёлтое тело, которое вырабатывает специальный гормон. Этот гормон обеспечивает нормальное протекание беременности. Если беременность не наступила, то жёлтое тело перестаёт выделять гормон и разрушается. При этом часть слизистой оболочки матки отторгается, её кровеносные сосуды разрываются и кровь вместе с частицами слизистой оболочки через влагалище выделяется наружу — начинается менструация. Если оплодотворение произошло, очередная менструация не наступает.
Половые клетки и оплодотворение. Половые клетки образуются в половых железах.
Яйцеклетки человека — это относительно крупные неподвижные клетки округлой формы, размером около 0,2 мм, которые практически не содержат запаса питательных веществ (рис. 167). Сперматозоиды — мелкие подвижные клетки длиной всего около 60 мкм. Каждый имеет головку, шейку и хвост, обеспечивающий его подвижность (рис. 168).
Яйцеклетка

Рис. 167. Яйцеклетка

Сперматозоид

Рис. 168. Сперматозоид

В головке находится ядро, содержащее хромосомы, а в шейке сосредоточены митохондрии, которые обеспечивают движущийся сперматозоид энергией.
Развитие половых клеток определяет здоровье будущего поколения. Курение, употребление алкогольных напитков, наркотических препаратов может оказать необратимое влияние на формирующиеся половые клетки. Это в дальнейшем приведёт к бесплодию или рождению ребёнка с наследственными или врождёнными нарушениями.
Процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающийся объединением их генетического материала, называют оплодотворением. В результате оплодотворения образуется диплоидная клетка (зигота). При этом одну половину своего хромосомного набора она наследует от материнского организма, другую — от отцовского. Таким образом, в будущем организме сочетаются признаки обоих родителей.
Яйцеклетка, окружённая сперматозоидами

Рис. 169. Яйцеклетка, окружённая сперматозоидами

У человека нормальное оплодотворение происходит в верхней части яйцевода, по которому яйцеклетка движется к матке. Оптимальные сроки для оплодотворения — 12 ч после овуляции. Во время одного полового акта в организм женщины попадает более 200 млн сперматозоидов. Однако к месту оплодотворения добирается только несколько тысяч сперматозоидов из всей массы. Они преодолевают огромное расстояние, но лишь один из них в итоге проникает в яйцеклетку (рис. 169). После этого вокруг яйцеклетки образуется специальная плотная оболочка, непроницаемая для остальных сперматозоидов. Образовавшаяся зигота начинает делиться ещё в яйцеводе.
Бесплодие. Многие супружеские пары не могут иметь детей, так как один или оба супруга страдают бесплодием. К нарушению репродуктивной функции могут привести многие причины: гормональные и иммунологические нарушения, перенесённые инфекционные заболевания, курение, злоупотребление алкоголем и многие другие.
Для выявления причин бесплодия необходимо комплексное обследование супружеской пары. У мужчины врач оценивает состояние спермы, при ультразвуковом обследовании выявляет пороки развития мочеполовой системы. У женщины определяют проходимость яйцеводов, проводят гормональное исследование крови. Обоих супругов врач проверяет на наличие воспалительных процессов и инфекционных заболеваний и по результатам обследования назначает необходимое лечение.
Главные органы мужской половой системы — семенники, а женской — яичники. В них созревают половые клетки (гаметы) — сперматозоиды и яйцеклетки, а также образуются половые гормоны, которые влияют на формирование вторичных половых признаков. Оплодотворение — процесс слияния гамет — происходит в маточных трубах.
Запомните!
Мужская половая система. Женская половая система. Сперматозоиды. Яйцеклетки. Оплодотворение. Зигота. Бесплодие.
Проверьте свои знания
  1. Какие органы составляют мужскую половую систему? Женскую половую систему?
  2. Где в организме образуются половые клетки?
  3. Какую роль в нормальной жизнедеятельности организма играют гормоны половых желёз?
  4. Чем половые клетки отличаются от других клеток человеческого организма?
  5. Почему яйцеклетка гораздо крупнее, чем сперматозоид?
  6. Что такое оплодотворение? Где оно происходит?
Подумайте!
Для покрытосеменных (цветковых) растений характерен особый тип оплодотворения — двойное оплодотворение. Чем этот тип оплодотворения отличается от оплодотворения у животных, в том числе и человека?
Задание
Методы искусственного оплодотворения, используемые в медицине, порождают целый ряд этических и социальных проблем. Многие люди, опираясь на религиозные и моральные соображения, выступают против любых вмешательств в размножение человека, в том числе и против искусственного оплодотворения. Выскажите свою точку зрения на эту проблему.
Это интересно!
Если после обследования и лечения супружеской пары беременность всё равно не наступает, на помощь приходит вспомогательная репродуктивная медицина. При этом используют искусственное оплодотворение спермой донора или экстракорпоральное (внетелесное) оплодотворение — метод, известный под названием «ребёнок из пробирки». Суть этого метода заключается в том, что яйцеклетки оплодотворяют вне организма, а затем переносят назад в матку для продолжения нормального развития. Первым «ребёнком из пробирки» стала Луиза Браун, родившаяся 25 июля 1978 г. в Великобритании.