Органы размножения. Половые клетки. Оплодотворение

Вспомните
1. В чем преимущества полового размножения?
2. Какое биологическое значение имело возникновение у животных внутреннего оплодотворения?

Как вам уже известно, пол человека определяется совокупностью анатомических, генетических, физиологических и других признаков, отличающих мужской организм от женского. В норме пол человека определяется по первичным половым признакам, обусловленными особенностями анатомического строения органов размножения.

Различают наружные и внутренние органы размножения, составляющие основу репродуктивной системы человека, различающейся у мужчин и женщин.

В состав мужской половой системы входят половые органы: внутренние (семенники, семявыносящие протоки, предстательная железа, семенные пузырьки) и наружные (половой член и мошонка) (рис. 72, а). Мужские половые железы - семенники (яички) являются парными органами и расположены в мошонке - кожно-мускульном мешочке.

Мужская половая система и строение сперматозоида
Рис. 72. Мужская половая система и строение сперматозоида

Расположение яичек вне полости тела связано с тем, что нормальное созревание сперматозоидов происходит только при пониженной температуре (-35 °С). Семенник состоит из семенных канальцев, в которых с периода половой зрелости и практически до конца жизни мужчины в огромных количествах образуются сперматозоиды. Зрелые сперматозоиды выталкиваются сокращением гладких мышц из семенника в семявыводящий проток, а затем смешиваются с веществами, вырабатываемыми простатой и семенными пузырьками, образуя сперму, или семенную жидкость. Наружу сперма поступает по мочеиспускательному каналу, проходящему внутри полового члена. Сперматозоиды очень малы и состоят из головки, шейки и жгутика (рис. 72, б).

Женская половая система включает в себя внутренние (яичники, яйцеводы, матка и влагалище) и наружные (большие и малые половые губы, клитор) половые органы (рис. 73). Женские половые железы — яичники – парные и расположены в брюшной полости.

Женская половая система
Рис. 73. Женская половая система

Предшественники яйцеклеток закладываются в организме будущей девочки ещё во время её эмбрионального развития, а их созревание происходит в граафовых пузырьках яичников. Полной зрелости достигают лишь 300-400 яйцеклеток. Период, в течение которого женщина способна к размножению, длится около 30 лет, после чего активность яичников постепенно прекращается.

В среднем раз в 28 дней стенка яичника разрывается в том месте, где изнутри к ней прилежит граафов пузырёк, и яйцеклетка выходит в брюшную полость, откуда через бахромчатую воронку попадает в яйцевод (маточную трубу). Этот процесс называется овуляцией. Момент овуляции сопровождается повышением температуры в прямой кишке на 0,5 °C. Обычно овуляция происходит поочерёдно то в левом, то в правом яичнике.

В то же время на месте лопнувшего пузырька развивается временная железа внутренней секреции жёлтое тело, которая вырабатывает гормон прогестерон. Если яйцеклетка будет оплодотворена, то есть наступит беременность, то прогестерон будет обеспечивать протекание беременности. Если же беременность не наступила, то жёлтое тело на 13-14-й день после овуляции прекращает выделение прогестерона и разрушается. В это время разросшаяся под действием прогестерона слизистая оболочка матки отторгается, при этом лопаются довольно крупные кровеносные сосуды, начинается менструация (рис. 74).

Менструальный цикл
Рис. 74. Менструальный цикл

Яйцеклетка, попав в яйцевод, начинает продвигаться по направлению к матке за счёт сокращения гладких мышц яйцевода, а также движения ресничного эпителия его стенок. В яйцеводе происходит окончательное созревание яйцеклетки, и здесь она может быть оплодотворена сперматозоидом. Если оплодотворения не происходит, то яйцеклетка выходит в полость матки, где разрушается.

Оплодотворение – процесс, в результате которого сперматозоид сближается с яйцеклеткой и их ядра, в каждом из которых находится по 23 хромосомы, сливаются в единое целое. Клетку, образовавшуюся в результате оплодотворения, называют зиготой.

Её ядро содержит 46 хромосом. Зигота, многократно делясь, даёт начало новому организму.

Оптимальные сроки для оплодотворения - 12 часов после овуляции. При одном выбросе сперматозоидов (эякуляции) во влагалище попадает около 200 млн сперматозоидов, однако в полость матки их проникает гораздо меньше, и лишь несколько сотен доходят по яйцеводу до спускающейся им навстречу яйцеклетки.

Множество сперматозоидов окружают яйцеклетку, и поверхность их головок вступает в контакт с её оболочками. При этом сперматозоиды выделяют фермент, увеличивающий проницаемость оболочек яйцеклетки. Наконец ядро одного сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки и вокруг неё образуется особая оболочка, препятствующая проникновению ядер других сперматозоидов.

Контрацепция. Размножение - обязательное свойство всех живых организмов. У большинства животных размножение носит сезонный характер и новое поколение появляется в тот момент, когда его легче прокормить. Человек же готов к размножению постоянно: с момента полового созревания и до старости. Для того чтобы держать процесс размножения под контролем, люди прибегают к контрацепции. Контрацепция - это предотвращение беременности. Она предполагает половые сношения без зачатия ребёнка.

Вопрос о контрацепции очень личный, и многие люди по религиозным или каким-либо иным мотивам отвергают применение контрацептивных средств. Однако контрацепция появилась очень давно.

Методы контрацепции. Один из естественных методов контрацепции иногда называют календарным. В среднем яйцеклетка выходит из пузырька за 14 дней до начала менструации и сохраняет жизнеспособность около суток. Активность сперматозоидов сохраняется максимально 5 суток. Поэтому отказ от половых сношений в течение 6 дней до и 3 дней после овуляции делает оплодотворение теоретически невозможным.

Широкое распространение получили внутриматочные средства контрацепции, которые вводят в полость матки, - спирали. Они не могут препятствовать оплодотворению, но не дают оплодотворённой яйцеклетке внедриться в стенку матки и продолжить развитие.

Барьерные контрацептивы, наверное, самые древние. Их задача - установить непроницаемый барьер между яйцеклеткой и сперматозоидом. Самые известные из этих средств - презервативы. Помимо защиты от нежелателъной беременности, они являются единственным надёжным средством, позволяющим избежать заражения болезнями, передающимися половым путём , в том числе СПИДом.

Гормональные противозачаточные средства изменяют работу гормональных желёз, и овуляция не происходит. А раз из фолликула не выходит зрелая яйцеклетка, то сперматозоидам оплодотворять нечего.

  1. Что составляет основу репродуктивной системы человека? В чём заключаются её различия у мужчин и женщин
  2. Что такое овуляция и какие процессы её сопровождают?
  3. Где происходит оплодотворение? Каковы условия его осуществления?
  4. Какой процесс происходит в организме женщины, если оплодотворения яйцеклетки не произошло?

Подумайте!
Почему людям репродуктивного возраста важно держать процесс размножения под контролем и что для этого нужно?