Репродуктивная система
Репродуктивная система обеспечивает размножение человека: образование половых клеток, их встречу и начало развития нового организма. Для понимания темы полезно повторить строение систем органов и общие представления об организме человека.
Значение и органы репродуктивной системы
Размножение — это способность организмов производить потомство. У человека размножение половое: новый организм возникает при слиянии двух половых клеток — мужской и женской. Поэтому участвуют две репродуктивные системы: мужская и женская. Они различаются строением и функциями, но работают согласованно.
Гаметы — зрелые половые клетки, участвующие в размножении. Мужская гамета — сперматозоид, женская — яйцеклетка. Гонады — половые железы: семенники у мужчин и яичники у женщин. Помимо образования гамет, гонады вырабатывают половые гормоны.
| Система | Основные органы | Главные функции |
|---|---|---|
| Мужская | Семенники, придатки семенников, семявыносящие протоки, семенные пузырьки, предстательная железа, мочеиспускательный канал, половой член | Образование сперматозоидов, их созревание, перемещение и выделение; выработка мужских половых гормонов |
| Женская | Яичники, маточные трубы, матка, влагалище | Образование яйцеклеток, перемещение яйцеклетки, вынашивание зародыша и участие в родах; выработка женских половых гормонов |
Семенники находятся в мошонке. Температура в мошонке немного ниже температуры внутри тела, что необходимо для нормального образования сперматозоидов. В семенниках формируются сперматозоиды и синтезируется мужской половой гормон тестостерон. После созревания сперматозоиды перемещаются по семявыносящим протокам и смешиваются с секретами желез. Образующаяся жидкость называется семенной жидкостью, или спермой.
Яичники расположены в полости малого таза. В них созревают яйцеклетки и образуются гормоны, среди которых эстрогены и прогестерон. Яйцеклетка после выхода из яичника попадает в маточную трубу. Матка — орган, в котором при наступлении беременности развивается зародыш и плод. Влагалище соединяет матку с внешней средой и участвует в половых контактах и родах.
Образование половых клеток
Половые клетки образуются в гонадах в процессе гаметогенеза. Важную роль играет мейоз — особый вид деления клетки, при котором число хромосом уменьшается вдвое. У человека обычные клетки тела содержат 46 хромосом, а зрелые гаметы — 23. При слиянии гамет число восстанавливается до 46.
Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, обозначаемый \(n\). У человека \(n=23\). При оплодотворении две гаметы объединяются, и зигота получает диплоидный набор \(2n=46\).
Образование мужских гамет называется сперматогенезом. Один исходный предшественник после делений даёт несколько мелких подвижных клеток — сперматозоидов. Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста. В головке находится ядро с наследственной информацией, а хвост обеспечивает движение.
Образование и созревание женской гаметы называется овогенезом. Яйцеклетка крупнее сперматозоида, неподвижна и содержит запас питательных веществ. Обычно за один менструальный цикл созревает одна яйцеклетка. Её выход из яичника называется овуляцией.
| Признак | Сперматозоид | Яйцеклетка |
|---|---|---|
| Размер | Маленький | Крупная |
| Подвижность | Активно движется с помощью хвоста | Самостоятельно не перемещается |
| Количество образования | Образуются в большом количестве | Обычно созревает одна за цикл |
| Набор хромосом | 23 | 23 |
Почему гаметы человека содержат 23 хромосомы, а не 46?
Менструальный цикл и гормональная регуляция
Женская репродуктивная система работает циклично. Менструальный цикл включает созревание яйцеклетки, овуляцию и изменения слизистой оболочки матки. Если оплодотворение не произошло, верхний слой слизистой оболочки матки отслаивается и выводится из организма — наступает менструация.
Работу яичников и матки регулируют гормоны. Гормоны гипофиза влияют на созревание фолликула и овуляцию. Яичники выделяют эстрогены и прогестерон. Эстрогены способствуют развитию женских вторичных половых признаков и восстановлению слизистой оболочки матки, а прогестерон подготавливает её к возможному прикреплению зародыша.
Не следует считать менструацию «выведением яйцеклетки». При менструации удаляется слизистая оболочка матки и кровь из повреждённых сосудов. Яйцеклетка при отсутствии оплодотворения обычно разрушается и поглощается организмом.
От оплодотворения к началу развития
Оплодотворение — слияние мужской и женской гамет с образованием зиготы. У человека оно обычно происходит в маточной трубе. После слияния ядер восстанавливается диплоидный набор хромосом, а зигота начинает делиться. Подробнее этот процесс разобран на странице «Оплодотворение».
Зигота последовательно делится митозом, образуя многоклеточный зародыш. Во время перемещения к матке клетки продолжают делиться и специализироваться. После прикрепления зародыша к слизистой оболочке матки начинается внутриутробное развитие. Образуется плацента — временный орган, через который плод получает кислород и питательные вещества и отдаёт углекислый газ и продукты обмена. Кровь матери и плода обычно не смешивается напрямую.
Основные этапы можно представить так: образование гамет → овуляция → встреча гамет → оплодотворение → образование зиготы → дробление → прикрепление зародыша к стенке матки → развитие эмбриона и плода → рождение. Последующее развитие организма изучается в теме индивидуального развития.
У человека в соматической клетке 46 хромосом. Сколько хромосом будет в яйцеклетке и сколько — в зиготе после оплодотворения?
Гонады образуют гаметы и гормоны; гаметы сливаются при оплодотворении; зигота делится и даёт начало новому организму.
Оплодотворение и беременность — не одно и то же. Оплодотворение — это слияние гамет и образование зиготы. Беременность — период развития зародыша и плода в организме женщины после имплантации.
Здоровье репродуктивной системы
Сохранению репродуктивного здоровья помогают соблюдение личной гигиены, ответственное отношение к половым контактам, профилактические медицинские осмотры, отказ от курения, алкоголя и наркотиков, полноценное питание и сон. При появлении боли, необычных выделений или нарушений цикла необходимо обратиться к врачу, а не заниматься самолечением. Репродуктивная система связана с другими системами организма, в том числе с мочевыделительной системой, поэтому некоторые органы расположены рядом, но их функции различны.
Итоговая проверка
Главное
- Мужская и женская репродуктивные системы образуют гаметы и половые гормоны.
- Сперматозоиды образуются в семенниках, яйцеклетки созревают в яичниках.
- Гаметы имеют 23 хромосомы; после их слияния зигота получает 46 хромосом.
- Оплодотворение обычно происходит в маточной трубе, а дальнейшее развитие — в матке.
- Зигота делится, образует зародыш, затем эмбрион и плод.