ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ - АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ЧЕЛОВЕКА

Биология для выпускников школ и поступающих в вузы - Мустафин А. Г. 2015 год

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ - АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ЧЕЛОВЕКА

Человеку, как и другим организмам, свойственно половое размножение, обеспечивающее непрерывность смены поколений. Новый организм начинает развиваться в результате деления одноклеточной зиготы, образовавшейся путем слияния яйцеклетки и сперматозоида. Пол ребенка закладывается в момент оплодотворения. Все яйцеклетки имеют по 22 аутосомы и Х-хромосому, поэтому пол ребенка определяется сперматозоидом, который оплодотворил яйцеклетку. 50% сперматозоидов имеют 22 аутосомы и X-хромосому, а другая половина — 22 аутосомы и Y-хромосому. На ранних этапах внутриутробного развития у зародыша закладываются индифферентные зачатки половых желез, в которые мигрируют будущие половые клетки из желточного мешка. Если они имеют две Х-хромосомы (44 XX), — развиваются яичники, а если XY (44 ХY) — развиваются яички. Клетки яичек способны к продукции мужских половых гормонов, что определяет развитие эмбриона по мужскому типу. Клетки яичников начинают синтезировать женские половые гормоны, что определяет развитие по женскому типу. Таким образом, пол ребенка определяется хромосомным набором сперматозоида отца.

Половые железы — яички у мужчин и яичники у женщин — относятся к железам смешанной секреции. За счет внешнесекреторной функции образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Эндокринная функция связана с выработкой мужских и женских половых гормонов. В яичках вырабатываются андрогены — тестостерон и др. Они стимулируют развитие половых органов и других половых признаков, характерных для мужчин (рост бороды, усов, развитие мускулатуры и др.), увеличивают образование белка в мышцах, повышают основной обмен, необходимы для созревания сперматозоидов. В яичниках образуются женские половые гормоны — эстрогены. В фолликулах синтезируются эстрадиол, под влиянием которого происходит рост половых органов, формирование вторичных половых признаков, характерных для женщин (форма тела, развитие молочных желез и др.). Другой гормон — прогестерон — вырабатывается клетками желтого тела, которое образуется на месте лопнувшего фолликула яичника. Это — гормон беременности. Он способствует имплантации яйцеклетки в матке, задерживает созревание и овуляцию фолликулов, стимулирует рост молочных желез.

В мужских половых железах помимо андрогенов вырабатывается небольшое количество женских половых гормонов, а в женских одновременно с эстрогенами образуется небольшое количество андрогенов. При нарушении функции яичников или семенников изменяется соотношение продукции этих гормонов. Такое нарушение называется гермафродитизмом и проявляется наличием некоторых особенностей у мужчин, свойственных женщинам, а у женщин проявляется некоторыми мужскими чертами.

Мужская и женская половые системы

Половые органы мужчины представлены яичками, придатками яичек, семявыносящим протоком, семенными пузырьками, предстательной и куперовой железами, половым членом (рис. 37.1). Яички лежат в мошонке, специальном кожно-мышечном мешке, расположенном вне полости тела В процессе эмбрионального развития семенники формируются в брюшной полости и опускаются в мошонку через паховый канал в брюшной стенке незадолго до рождения. Яички покрыты соединительно-тканной оболочкой, внутри них расположены извитые семенные канальцы обшей длиной до 400 м, в которых образуются сперматозоиды. Для образования живых сперматозоидов необходима температура ниже температуры тела, поэтому яички вынесены из полости тела в мошонку. В придатках яичек накапливаются выработанные сперматозоиды. Семенные пузырьки, предстательная железа и куперова железа образуют секреты, создающие среду для сперматозоидов. В 1 см3 спермы в норме содержится около 60 млн сперматозоидов. Семенная жидкость поступает наружу через мочеиспускательный канал. Мышечная часть простаты является сфинктером мочеиспускательного канала, последовательно регулируя ток мочи и спермы, не позволяя им смешиваться. Половой член состоит из пещеристых тел. Они выстланы эпителием и наполнены кровью. Благодаря специальному строению кровеносных сосудов кровь при половом возбуждении задерживается, наполняет пещеристые тела полового члена, что приводит к его уплотнению — эрекции. Сперма из протоков яичек поступает в мочеиспускательный канал и выводится через отверстие, расположенное на головке полового члена. Семяизвержение называют эякуляцией.

Рис. 37.1. Мужской таз.

1 — семенной пузырек; 2 — предстательная железа; 3 — прямая кишка; 4 — анальное отверстие; 5 — купаерова железа; 6 — мошонка; 7 — головка полового члена; 8 — яичко; 9 — придаток семенника; 10 — половой член; 11 — мочеиспускательный канал; 12 — семявыносяший проток; 13 — лобковая кость; 14 — мочевой пузырь

Женская половам система представлена яичниками, маточными трубами, маткой и влагалищем, большими и малыми половыми губами и клитором (рис. 37.2). Яичники — парные органы, находятся в брюшной полости. В эмбриональный период в яичниках размножаются первичные половые клетки, к моменту рождения их размножение прекращается и они превращаются в ооциты первого порядка. Каждый ооцит окружен эпителиальными клетками и образует пузырек — фолликул.

Рис. 37.2. Женский таз.

1 — яичник, 2 — яйцевод (маточная труба), 3 — матка, 4 — мочевой пузырь, 5 — лобковая кость, 6 — лобок, 7 — мочеиспускательный канал, 8 — клитор, 9 — малая срамная губа, 10 — большая срамная губа, 11 — влагалище, 12 — мышцы промежности, 13 — прямая кишка, 14 — шейка матки

Лишь небольшая часть ооцитов яичника женщины (400—500) созревает в течение плодовитого периода (длится с 12—13 до 50—55 лет). По мере роста ооцита фолликулярный эпителий разрастается, в нем появляется полость с жидкостью. В среднем раз в 28 дней созревший фолликул разрывается и яйцеклетка попадает в брюшную полость. Этот процесс называют овуляцией. Обычно созревает один фолликул поочередно в одном и в другом яичнике. Яйцеклетка попадает через бахромчатую воронку в маточную трубу. Во время передвижения яйцеклетки по маточной трубе (обеспечивается колебанием ресничек эпителиальных клеток маточной трубы и перистальтическими движениями ее мышечной стенки) происходит ее окончательное созревание (второе деление мейоза). Здесь же яйцеклетка может быть оплодотворена сперматозоидом Образовавшаяся диплоидная зигота начинает делиться. Зародыш затем попадает в матку и внедряется в ее слизистую оболочку. Если оплодотворения не произошло, то яйцеклетка разрушается при прохождении через матку. Матка — полый мышечный орган грушевидной формы, выстланный слизистой оболочкой. В ней развивается зародыш, а во время родов сокращением мыши матки плод выталкивается наружу. Матка заканчивается шейкой, несколько выступающей во влагалище и открывающейся в него. В шейке расположены самые мощные сфинктеры (кольцевые мышцы) человеческого тела. Они должны удерживать в матке плод и околоплодную жидкость до рождения ребенка. Влагалище представляет собой мышечную трубку, которая идет от матки наружу и служит для поступления семени (во время полового акта) и в качестве родового канала (во время родов). Вход во влагалище расположен между кожными складками — половыми губами (большими и малыми). У передней точки соединения половых губ находится клитор — чувствительный орган величиной с горошину. Вход во влагалище у девочек закрыт соединительно-тканной пленкой — девственной плевой.

В деятельности женской половой системы наблюдается определенная цикличность. У большинства женщин, достигших половой зрелости, половые циклы характеризуются маточными кровотечениями — менструациями, которые повторяются регулярно, как правило, через 28 дней. Каждый месяц под влиянием фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в одном из яичников начинает созревать фолликул. Растущий фолликул выделяет женский половой гормон — эстроген, который стимулирует секрецию лютеинизирующего гормона (ЛГ) Этот гормон вместе с ФСГ вызывает окончательное созревание фолликула, после чего наступает овуляция (обычно на 12—17-й день менструального цикла). Под влиянием ЛГ клетки разрушенного фолликула растут и образуют желтое тело — временную железу внутренней секреции в составе яичника. Желтое тело выделяет гормон прогестерон, который задерживает созревание следующего фолликула и подготавливает слизистую матки для принятия зародыша. Если оплодотворение яйцеклетки не произошло, то желтое тело на 13—14-й день после овуляции перестает выделять прогестерон. При уменьшении количества прогестерона и эстрогена желтое тело претерпевает обратное развитие Слизистая матки отторгается, расширенные кровеносные сосуды матки вскрываются, и кусочки слизистой вместе с кровью поступают во влагалище. Менструация продолжается от трех до пяти дней. Затем слизистая матки начинает восстанавливаться. В отсутствие гормонов желтого тела, подавляющих секрецию гипофизарных гормонов, секреция ФСГ и ЛГ возобновляется и цикл повторяется. Оплодотворение возможно в течение 12—24 ч после овуляции, пока яйцеклетка сохраняет свою жизнеспособность. Способность к оплодотворению сперматозоидов сохраняется 2—4 сут. Для предотвращения оплодотворения используют различные противозачаточные средства, в частности презервативы, которые, кроме того, препятствуют распространению венерических заболеваний и СПИДа.

Развитие организма

В развитии человека выделяют эмбриональный (внутриутробный, пренатальный) и постэмбриональный (постнатальный) периоды.

Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем около 280 сут. Эмбриональное развитие человека можно разделить на три периода: начальный (1-я неделя развития), зародышевый (2—8-я неделя развития), плодный (с 9-й недели развития до рождения ребенка). К концу зародышевого периода заканчивается закладка основных эмбриональных зачатков тканей и органов и зародыш приобретает основные черты, характерные для человека. К 9-й неделе развития (начало 3-го месяца) длина зародыша составляет 40 мм, а масса — около 5 г.

Процесс оплодотворения яйцеклетки обычно происходит в маточной трубе. С этого момента начинается развитие зародыша. Оплодотворенная яйцеклетка продвигается к матке. По пути происходит дробление. К моменту проникновения в матку зародыш состоит из 32 бластомеров. Затем бластула внедряется в слизистую оболочку стенки матки, быстро развивается и растет. Из оболочки, которой окружен зародыш, и слизистой матки формируется плацента. Через нее зародыш получает от матери кислород и питательные вещества, отдает углекислый “аз и продукты обмена. Плацента служит фильтром, отсеивающим часть вредных веществ, лекарственных препаратов, болезнетворных организмов.

Через несколько недель зародыш соединяется с плацентой посредством пуповины, где проходят кровеносные сосуды. Кровь матери и ребенка никогда не смешивается, она отделена слоями клеток, пропускающих газы и продукты обмена. К концу 4-й недели беременности длина тела зародыша достигает 3 мм. Появляются зачатки конечностей, ушей, чуть позже закладываются зачатки глаз и носа и др. Постепенно формируются системы органов. Начинает пульсировать сердце, вытягиваются конечности. Длина тела достигает 15 мм. На 6-й неделе беременности формируется нервная система. Зародыш реагирует на звуки, способен ощутить боль.

К концу 8-й недели формируется структура тела: различаются грудная клетка, голова, глаза, уши, нос, конечности. Различимы половые органы. Длина тела достигает 2,5 см. Увеличивается объем околоплодных вод. Продолжается усложнение и совершенствование систем органов. С этого момента развивающийся организм называется плодом. В дальнейшем продолжается его рост и развитие.

По истечении срока беременности плод созревает. Начинаются роды. Это процесс рождения плода за счет сокращения стенок матки и мышц брюшной стенки, который регулируется гуморально. Роды длятся в норме от 1 до 12 ч. Родовые схватки очень болезненны, но в условиях современной медицины этот процесс обезболивают. Шейка матки расширяется, из нее выходит слизистая пробка, предохранявшая матку от попадания инородных веществ. Во время схваток разрывается околоплодный пузырь, околоплодные воды изливаются наружу. Плод продвигается по влагалищу и выходит наружу. Следом выходит плацента, также отторгнутая организмом. Пуповина, соединяющая плод с плацентой, обрезается и пережимается. В организме ребенка накапливается избыток углекислого газа, который возбуждает дыхательный центр. Новорожденный начинает самостоятельно дышать и питаться молоком матери. Роды — сложный процесс, поэтому присутствие врачей является необходимым для того, чтобы облегчить страдания матери, уменьшить травматизм матери и ребенка.

Развитие человека после рождения называют постэмбриональным развитием. В нем можно выделить несколько периодов. В течение грудного периода (до 1-го года) ребенок особенно быстро растет, учится ходить, с 6—8-месячного возраста у него прорезаются молочные зубы. В период раннего детства (1—4 года) теми росла замедляется, заканчивается прорезывание молочных зубов, интенсивно развивается речь и мышление. В дошкольный период (4—6 лет) продолжаются процессы роста, развития речи и мышления, возрастает координация движений. В школьный период (6—17 лет) закладываются основы физического, умственного и нравственного развития человека. В возрасте 12—13 лет у девочек и 14—15 лет у мальчиков идет интенсивный рост и глубокая перестройка организма в связи с половым созреванием. Гормональные сдвиги, ослабление регулирующей деятельности коры больших полушарий мозга могут быть причиной чрезмерной эмоциональности, вспыльчивости, неуравновешенности, быстрой утомляемости подростков переходного возраста — от детства к взрослому состоянию. В этот период развития особое значение приобретают трудовое воспитание, физкультура и спорт. В юношеский период (16—20 лет — у девушек и 17—21 — у юношей) в основном завершаются процессы роста и формирования организма, достигается гормональный баланс, возрастет роль коры головною мозга в регуляции деятельности всех функций и поведения, завершается формирование высших эмоций — эстетических, этических, интеллектуальных. Возрастает физическая и умственная работоспособность. Человек вступает в детородный период. С 21 года — 22 лет наступает зрелый возраст, в котором строение и функции человеческого организма относительно постоянны. В пожилом возрасте (55—60 лет) начинается закономерный процесс возрастных изменений, который усиливается с 75-летнего старческого возраста.

Одна из особенностей роста и развития детей нашего столетия — акселерация. Она проявляется в ускорении психического и физического развития детей. Взрослый человек в наше время на 10 см выше, чем 100 лет назад. Наблюдается ускорение темпов полового созревания. Акселерация связана с изменением социальных условий, характером питания, с миграцией населения и повышением возможности смешения рас и народностей. Вероятно и влияние физических факторов: изменение солнечной активности, повышение радиационного фона, насыщенность атмосферы электромагнитными колебаниями от растущей сети радио и телевидения.