МУЖСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА.
ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА: ЯИЧНИК
Пользуясь лекциями (на web-странице кафедры размещены презентации и текст лекций), учебниками, дополнительной литературой и другими источниками, студенты должны подготовить такие теоретические вопросы:
1. Общий план строения и функции семенника.
2. Характеристика сперматогенеза и особенностей строения сперматогенных клеток на разных стадиях развития.
3. Структура и функция извитых семенных канальцев яичка, микроскопическая и ультрамикроскопических строение поддерживающих клеток.
4. Строение и значение гематотестикулярного барьера.
5. Морфофункциональная характеристика эндокриноцитов семенника.
6. Строение стенки прямых канальцев и стенки средостения семенника.
7. Структура стенки канальцев придатка семенника: выносных и протока придатка.
8. Морфология семявыносящего, семявыбрасывающего пролива и мочеиспускательного канала.
9. Общий план строения и значение предстательной железы.
10. Строение конечных секреторных отделов и выводных протоков простаты.
11. Семенные пузырьки и бульбоуретральные железы, их тонкое строение.
12. Гормональный связь гипофиза и мужской половой системы.
13. Развитие мужской половой системы.
14. Развитие и общий план строения яичника. Роль интерстиция.
15. Инкреторная функция яичника и взаимосвязь с другими эндокринными железами
16. Тонкое строение коры яичника.
17. Овогенез (основные стадии и их морфофункциональная характеристика). Сравнение стадий овогенеза и сперматогенеза.
18. Динамика развития фолликулов яичника. Строение примордиальных, первичного, вторичного и зрелого фолликулов.
19. Овуляция, ее биологическая сущность и гормональная регуляция этого процесса.
20. Стадии образования желтого тела, его эндокринная функция.
21. Атрезия фолликулов. Атретические тело, основные отличия от белого и желтого тел.
Мужская половая система включает мужские половые железы – яички, семявыносящие пути (придатки яичек, семявыносящий проток, семявыбрасывающий проток, мочеиспускательный канал) и дополнительные органы мужской половой системы (семенные пузырьки, предстательную железу, железы луковицы мочеиспускательного канала, половой член). Основная функция органов мужской половой системы – генеративная, которая заключается в образовании мужских половых клеток – сперматозоидов. Органы мужской половой системы богатые эндокринными клетками, поэтому, кроме генеративной, они выполняют еще и эндокринную функцию.
Яичко (семенник, testus) – расположен в мошонке парный орган. Имеет овальную форму. Масса его в половозрелого мужчины составляет 18-
Полусхематическое строения яичка и семявыносящих путей
От белковой оболочки внутрь органа врастают соединительнотканные перегородки, которые делят его паренхиму на дольки (рис. 3.94). Долька является структурной и функциональной единицей яичка, в каждом яичке насчитывается 250-300 долек.
Каждая долька содержит от одной до четырех тесно упакованых кривых трубочек, которые называются извитыми семенными канальцами. Длинна извитого семенного канальца от 30 до
Соединительная ткань вокруг извитых семенных канальцев пронизана густой сетью лимфо-и гемокапилляров, обеспечивающих сперматогенные клетки питательными веществами. Совокупность перечисленных структурных элементов стенки извитого семенного канальца, эндотелиоцитов и парабазального слоя стенки гемокапилляра формирует гематотестикулярный барьер. Последний обеспечивает выборочную проницательность тех или иных химических соединений внутрь извитого семенного канальца. Гемокапилляры сопровождаются прослойками соединительной ткани, в которых находятся так называемые эндокриноциты яичка (клетки Лейдига). Функция последних заключается в выработке мужского полового гормона – тестостерона. Эндокриноциты яичка имеют круглую или полигональную форму, оксифильную цитоплазму, хорошо развитую гладкую эндоплазматическую сеть. Митохондрии содержат характерные трубчатые и везикулярные кристы. В цитоплазме клеток Лейдига встречаются включение гликогена, гликопротеинов (последние имеют вид палочек или лент), значительное количество вакуолей.
Поперечное сечение извитых семенных канальцев яичка
Внутреннее содержимое извитого семенного канальца составляют две популяции клеток – поддерживающие клетки (сустентоциты или клетки Сертолли) и сперматогенные клетки различной степени зрелости. Сустентоциты имеют неправильную коническую форму, своей основой лежат на базальной мембране. Оболочка ядер сустентоцитов образует многочисленные инвагинации. В цитоплазме этих клеток содержатся хорошо развитые гладкая эндоплазматическая сеть и элементы комплекса Гольджи, включения кристаллоидов, углеводов, липидов. В углублениях на боковых поверхностях сустентоцитов утоплены созревающие перматогенные клетки. Между соседними клетками Сертолли образуются зоны плотных запирающих контактов, которые являются основным элементом гематотестикулярного барьера и разделяют содержание извитых семенных канальцев в два этажа: внешний – базальный и внутренний – адлюменальный.
Микрофотография семенника: извилистые семенные канальцы, клетки Лейдига.
В базальном этаже содержатся сперматогонии и прелептотенные сперматоциты – клетки, генетически идентичны другим клеткам организма. Они получают питательные вещества непосредственно из микроциркуляторного русла. Трофика сперматогенных клеток адлюменального этажа (сперматоцитов первого и второго порядка, сперматид, сперматозоидов – гаплоидных клеток, образовавшихся в результате мейоза) осуществляется за счет сустентоцитов. Клетки Сертолли образуют микросреду для половых клеток, изолируют их от токсинов и аутоиммунных реакций. Сустентоциты могут фагоцитировать неполноценные половые клетки и их фрагменты, образующиеся в процессе спермиогенеза, а также продуцируют биологически активные вещества (андрогенсвязующий белок, ингибин, трансферрин, инсулиноподобный фактор роста, стимулятор пролиферации сперматогоний), которые регулируют процессы сперматогенеза.
Процесс образования мужских половых клеток (сперматогенез) осуществляется в извитых семенных канальцах в такой последовательности клеточных форм: сперматогонии, сперматоциты первого и второго порядков, сперматиды, сперматозоиды. По мере созревания половых клеток они постепенно смещаются от базальной мембраны к центральным частям (просвета) извитого семенного канальца. В сперматогенезе различают четыре последовательных фазы: размножения, роста, созревания и формирования.
В фазе размножения (пролиферации) находятся сперматогонии – клетки с наиболее периферийным положением в составе извитого семенного канальца. Среди сперматогоний различают субпопуляции стволовых клеток, медленно делящихся и полустволовых клеток (пролиферируют значительно быстрее – примерно одно деление за 75 суток). Сперматогонии – клетки ядерного типа, неправильной округлой или полигональной формы, делятся путем митоза. Сперматогонии содержат диплоидный набор хромосом, их пролиферацию контролирует фолликулостимулирующий гормон гипофиза.
Сперматогонии типа А. Среди сперматогоний типа А по степени конденсации хроматина различают темные и светлые клетки. Темные сперматогонии считаются резервными стволовыми клетками, редко вступают в митоз. Светлые сперматогонии – полустволовые клетки, находящиеся в непрерывно следующих друг за другом клеточных циклах (интерфаза меняется митозом). В результате разделения светлой клетки типа А образуются или две клетки типа В (симметричный митоз), или одна клетка типа В и одна светлая клетка типа А (асимметричный митоз).
Сперматогонии типа В. Сперматогонии типа В имеют круглое ядро и конденсированный хроматин. Они также вступают в митоз, но при этом остаются связанными друг с другом с помощью цитоплазматических мостиков. После ряда митотических делений сперматогонии типа В дифференцируются в сперматоциты первого порядка, из базального пространства перемещаются в адлюминальный и вступают в стадию роста. В стадии роста объем сперматоцитов первого порядка увеличивается в 4 и более раз.
Под влиянием тестостерона часть сперматогоний вступает в фазу роста и превращается в сперматоциты первого порядка. При этом они смещаются в адлюменальную часть извитого семенного канальца, увеличиваются в объеме и проходят профазу мейоза. Последняя имеет 5 стадий: лептотены, зиготены, пахитены, диплотены и диакинеза. Перед началом профазы в сперматоците первого порядка в S-пepиoде клеточного цикла проходит удвоение количества ДНК и сперматоцит становится так называемым прелептотенным. На стадии лептотены в ядре сперматоцита первого порядка заметны хромосомы, имеющие вид тонких нитей. На стадии зиготены гомологические хромосомы располагаются парами, образуя биваленты или диады. В это время гомологические хромосомы обмениваются генами, обеспечивая изменчивость генетического материала в ряде поколений. На стадии пахитены хромосомы утолщаются, становятся короче вследствии дальнейшей их конденсации и остаются в тесном контакте по всей длине. На этой стадии под электронным микроскопом в местах контакта гомологических хромосом можно увидеть парные лентовидные структуры – синаптонемные комплексы. У человека образуется 23 синаптонемных комплекса. В диплотене хромосомы, образующие каждый бивалент, отходят друг от друга, сохраняя связь только в местах перекрестков. Одновременно становится заметно, что каждая хромосома бивалента образована двумя хроматидами, в связи с чем эту стадию называют еще стадией образования тетрад (на месте каждой пары гомологов видно 4 тельца). У человека образуются 23 тетрады. На стадии диакинеза хромосомы еще больше утолщаются и отходят друг от друга. Сперматоциты первого порядка примерно в два раза больше сперматогоний, в ядре содержат диплоидный набор хромосом, каждая хромосома состоит из двух хроматид.
После окончания фазы роста сперматоцит первого порядка вступает в метафазу мейоза, т.е. переходит в следующую фазу сперматогенеза – созревания. При этом в результате первого (редукционного) деления созревания образуется сперматоцит второго порядка – клетка с гаплоидным набором хромосом, каждая из хромосом содержит по две хроматиды. В анафазе этого деления к полюсам расходятся удвоенные хромосомы каждого бивалента или диады. Сперматоцит второго порядка имеет меньшие размеры и размещен ближе к просвету извитого семенного канальца по сравнению из сперматоцитом II. Перед вторым делением созревания в сперматоците II не проходит синтез ДНК и удвоение хромосомного материала. В результате второго (эквационного) разделения созревания образуются сперматиды – клетки с гаплоидным набором хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды. В анафазе этого деления к полюсам расходятся хроматиды каждой хромосомы, или монады.
Сперматиды – небольшие клетки, которые в зависимости от стадии своего развития могут быть полигональной, неправильной округлой или вытянутой формы. Расположены они у просвета извитого семенного канальца. Ядра сперматид в конце фазы созревания уплотняются и приобретают овальную форму. Итак, в конце фазы созревания в результате мейотического деления с каждой исходной сперматогонии образуются четыре сперматиды двух разновидностей: первый вид несет в себе Х-хромосому, с него может образоваться зародыш женского пола, второй вид несет У-хромосому, с него при слиянии с яйцеклеткой может развиться мужской организм.
Аномалии хромосом
Хромосомные нарушения возникают в мейозе овогенеза или сперматогенеза de novo, поэтому родители могут быть здоровы по этому признаку. Аномалии числа хромосом возникают вследствие нерасхождения хромосом в мейозе.
Половые хромосомы. Синдром Тернера (45Х0) встречается с частотой 1:2500, синдром Кляйнфелтера (47ХХY) ¾ 1:1000, 47ХХХ ¾ 1:1000, 47ХYY ¾ 1:1000.
Аутосомы. Синдром Дауна (трисомия 21) встречается с частотой 1:700, синдром Эдвардса (трисомия 13) ¾ 1:4000), синдром Патау (трисомия 18) ¾ 1:8000.
Аномалии структуры хромосом. В ходе кроссинговера в хромосомах, которые обмениваются гомологичными участками, возникает перераспределение или потеря части генного материала: инверсии, делеции, дупликации, транслокации. Транслокация гена SRY, кодирующий TDF, Y-хромосомы в X-хромосому в ходе кроссинговера приводят к изменению пола и дисгенезии гонад. В случае оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом с Y-хромосомой, что потеряла ген SRY, генетические мужчины (46XY) имеют женский фенотип и, наоборот, при оплодотворении яйцеклетки X-хромосомой, что получила ген SRY, генетические женщины (46XX) имеют мужской фенотип.
Следует помнить, что отдельные клеточные формы, возникающие на последовательных этапах сперматогенеза, остаются связанными между собой цитоплазматическими мостиками, формируя при этом характерную многоклеточную структуру – синцитий.
В фазе формирования сперматиды превращаются в сперматозоиды. При этом элементы комплекса Гольджи трансформируются в акросому – специализированную органеллу сперматозоида, обеспечивает разрушение оболочек яйцеклетки и проникновения в нее сперматозоида. Из микротрубочек и центриолей формируется жгутик – органелла движения сперматозоида. Митохондрии размещаются упорядоченно вокруг проксимальной части жгутика и формируют связующую часть сперматозоида. Цитоплазма постепенно сползает с ядра, ее излишки отделяются от сперматозоида (образуются так называемые остаточные тельца) и фагоцитируются сустентоцитамы. Сустентоциты секретируют жидкость, вместе с которой сформированные сперматозоиды смещаются в направлении дистальной части извитого семенного канальца.
Следует отметить, что в связи с фазностью процессов созревания сперматозоидов, на гистологическом препарате в составе одной и той же области извитого семенного канальца невозможно увидеть все последовательные фазы развития сперматогенных клеток. Так, наряду из сперматогониями могут локализоваться сперматоциты первого порядка. Если же последние вступили в фазу созревания, то наряду со сперматогониями будут размещены сперматоциты второго порядка или сперматиды. Кроме этого, клеточные формы каждой из фаз сперматогенеза могут быть размещены несколькими параллельными рядами. Процессы преобразования сперматогоний в сформированные сперматозоиды длятся около 75 суток.
Прямые семенные канальцы соединяют извитые канальцы с сеткой семенника. Ими начинаются семявыносящие пути. Стенка прямых канальцев (как и других отделов семявыносящих путей) построена из трех оболочек: слизистой, мышечной и адвентициальной. Слизистая оболочка прямых семенных канальцев покрыта однослойным призматическим эпителием, канальцев сетки семенника – однослойным кубическим эпителием, выносных канальцев семенника – однослойным призматическим эпителием, в составе которого реснитчатые клетки чередуются с секреторными. Следует отметить, что в клетках эпителиальной выстилки сетки семенника содержатся макрофагоциты, которые фагоцитируют неполноценные сперматозоиды. Мышечная оболочка построена из циркулярных пучков гладких миоцитов. Адвентициальная оболочка образована рыхлой соединительной тканью.
Герминогенные опухоли
Трансформированные незрелые половые клетки способны к дифференцировке в различные клеточные типы. Степень и направление дифференцировки варьируют. Встречаются опухоли, состоящие из соматических (тератомы), внезародышевых (опухоли желточного мешка) и недифференцированных клеток (семиномы).
Семинома – наиболее часто встречается герминома у мужчин в возрасте от 20 до 40 лет. Диагностическим маркером неоплазмы служит 12 хромосома с удвоенным коротким плечом. В крови больных повышается уровень хорионического гонадотропина.
Тератокарциномы яичка – образуются из зародышевых клеток, трансформированных до наступления мейоза или на его раннем этапе, поэтому в начальной стадии опухоль напоминает эмбрион с тремя первичными зародышевыми листками (мужская беременность). На поздней стадии в тератокарциномах оказываются производные всех трех зародышевых листков: железы (из энтодермы), хрящ (из мезодермы), многослойный плоский эпителий, волосы (из эктодермы). В крови больных обнаруживается повышенный уровень a-фетопротеина.
Интерстициальные эндокринные клетки. Клетки расположены в рыхлой волокнистой соединительной ткани между семенными канальцами. Это типичные эндокринные клетки, синтезирующие мужские половые гормоны стероидной природы (андрогены). Для этих клеток характерна развитая гладкая эндоплазматическая сеть, многочисленные митохондрии, жировые включения.
Андрогены. Андрогены – мужские половые гормоны. Существует несколько стероидов с андрогенной активностью. Интерстициальные эндокринные клетки синтезируют 95% циркулирующего в крови тестостерона, дигидротестостерон и предшественник тестостерона андростендион (обладает слабым андрогенной активностью).
Тестостерон – (17b)-17-гидроксиандрост-4-ен-3-он, C19H28O2, мол. масса 288,43 – основной циркулирующий андроген, суточная секреция – 5 мг. До наступления половой зрелости содержание тестостерона в крови очень низкий.
Андростендион посредством 17b-гидроксистероид-дегидрогеназы конвертируется в тестостерон в интерстициальных эндокринных клетках яичка и клетках-мишенях. Мутация гена 17b-гидроксистероид-дегидрогеназы характеризуется нарушением синтеза тестостерона. В крови повышено содержание андростендиона (субстрата дефектного фермента).
Дигидротестостерон образуется из тестостерона с помощью фермента 5a-редуктазы в интерстициальных эндокринных клетках и клетках-мишенях (например, в простате, семенных пузырьках). Гормон необходим для дифференцировки наружных половых органов (мошонка, половой член) и предстательной железы. Этот анаболический стероид запрещен законодательством ряда стран к применению (кроме диагностических целей). Мутация гена 5a-редуктазы. Ребенок рождается с минимальными проявлениями вирилизации наружных половых органов. Клинически дефицит 5a-редуктазы неотличимы от недостаточности 17b-гидроксистероид-дегидрогеназы.
Ароматизация тестостерона. В печени и жировой ткани из тестостерона с помощью Р450 ароматазы образуется основное количество эстрадиола. Транспортные белки (b-глобулин и альбумин) связывают в крови до 99% тестостерона. Андрогензвьязуючий белок отвечает за поддержание высокого уровня тестостерона в сперматогенном эпителии путем накопления тестостерона в просвете семенных канальцев. Рецептор андрогенов (ген AR) относится к ядерным, содержит ДНК-связывающую область. Известно множество мутаций, приводящих к полной или частичной нечувствительности мишеней к андрогенам. Синдром тестикулярной феминизации (популяционная частота 1:20 000). При полной резистентности к андрогенам ребенок имеет кариотип 46ХY, но снаружи выглядит как несомненная девочка. Влагалище завершается слепым карманом, эсть гипопластические мужские протоки вместо фаллопиевых труб и матки; яички расположены в брюшной полости, паховом канале или в больших половых губах. Эндогенный эстроген, который синтезируется в яичках, стимулирует развитие молочных желез в период полового созревания.
Функции. В эмбриогенезе андроген контролирует развитие плода по мужскому типу. В период полового созревания они обеспечивают становление физических признаков мужского пола (оволосение по мужскому типу, огрубение голоса, рост мышечной массы), поддерживают рост хряща, стимулируют закрытие эпифизарных пластинок. С наступлением половой зрелости тестостерон необходим для поддержания сперматогенеза. Железистые клетки дополнительных желез чувствительны к андрогенам. Тестостерон стимулирует рост и секреторную активность предстательной железы, семенных пузырьков и бульбоуретральных желез. Деградация андрогенов. В печени метаболиты гормонов соединяются с глюкуроновой кислотой и далее выводятся с мочой.
Лютеинизирующий гормон. Лютеинизирующий гормон (лютропин) – стимулятор синтеза андрогенов интерстициальными эндокринными клетками яичка. В мембране этих клеток лютеинизирующий гормон взаимодействует с рецептором, связанным с G-белком, активирует аденилатциклазу. Увеличение в цитозоле цАМФ стимулирует протеинкиназу А (РКА), регулирующую экспрессию SCP (Sterol Carrier Protein), SAP (Sterol-Activating Protein) и ферментов синтеза тестостерона.
Сустентоциты
Сустентоциты (sustentocytus, поддерживающие эпителиальные клетки). Широкое основание сустентоцов находится на базальной мембране, а суженная складчатая апикальная часть достигает просвета канальца. С помощью плотных контактов сустентоциты делят сперматогенный эпителий на базальный и адлюминальний этаж. В базальном пространстве находятся только сперматогонии. В адлюминальном пространстве располагаются сперматоциты первого и второго порядков, сперматиды и сперматозоиды. Между сустентоцитамы и гаметами устанавливаются адгезионные и щелевые контакты. Сустентоциты оказывают физическую поддержку гаметам, обеспечивают их питательными веществами (трофическая функция), поглощают продукты метаболизма, фагоцитируют остатки цитоплазмы формирующихся сперматозоидов и дегенерирующие половые клетки, секретируют жидкость для транспорта сперматозоидов в семенных канальцах.
Гематотестикулярный барьер. Поддерживающие клетки в период полового созревания вблизи базальной мембраны образуют плотные контакты, формируют гематотестикулярный барьер. Благодаря такому барьеру, в адлюменальном пространстве создается специфическая гормональная среда с высоким уровнем тестостерона. Барьер изолирует созревающие половые клетки от токсических веществ и препятствует развитию аутоиммунного ответа против поверхностных Аг, экспрессируются на мембране созревающих сперматозоидов.
Продукты секреции. В кровь сустентоциты секретируют эстрогены, ингибин, ингибуючий фактор Мюллера MIF (в плодный период). В адлюменальном пространстве поддерживающие эпителиальные клетки накапливают андроген-связывающий белок, фактор стволовых клеток, трансферрин, активаторы плазминогена. Андрогензвьязуючий белок – фактор, который обеспечивает поддержание высокой концентрации тестостерона в сперматогенном эпителии путем накопления гормона в просвете семенных канальцев. Фактор стволовых клеток (SCF) необходим для сохранения популяции сперматогоний. Трансферрин, кроме транспорта железа в сперматогенный эпителий, является мощным митогеном фактором. Протеазы (катепсин, активаторы плазминогена) и ингибиторы протеаз (серпин, цистатины) влияют на протеолитические реакции, что важно для миграции созревающих половых клеток из базального пространства в адлюминальное. Фолликулостимулирующий гормон (фоллитропин) – главный стимулирующий фактор сустентоцитив. Рецепторы ФСГ, относятся к связанным с G-белком, активирует аденилатциклазу. Увеличение в цитозоле цАМФ повышает секреторную функцию поддерживающих эпителиальных клеток.
Гормональная регуляция сперматогенеза
Гипоталамо-гипофизарная система с помощью гонадолиберина активирует синтез и секрецию гонадотропных гормонов гипофиза, влияющие на активность поддерживающих эпителиальных и интерстициальных эндокринных клеток. В свою очередь гормоны которые вырабатываются в яичке корректируют эндокринную деятельность гипоталамо-гипофизарной системы.
Гонадолиберин. Гонадолиберин поступает в кровь из аксонов нейросекреторных клеток в пульсирующем режиме с пиковыми интервалами около двух часов. Гонадотропные гормоны, как и гонадолиберин, высвобождаются в кровь также в пульсирующем режиме, что особенно характерно для лютропина, пики концентрации которого в крови мужчин наблюдаются с интервалами 90-120 мин.
Гонадотропные гормоны. Секреция гонадотропных гормонов поддерживается гонадолиберином, а подавляется тестикулярными гормонами. Тормозящий эффект тестостерона на секрецию лютропина в основном проявляется на уровне гипоталамуса (через синтез гонадолиберина), тогда как эстрогены снижают чувствительность гонадотропных клеток к гонадолиберину. Половые стероиды слабо влияют на секрецию фолитропина, в то время как пептидный гормон ингибин обладает выраженным подавляющим действием на синтез фолитропину. Мишени гонадотропных гормонов – яички. Сустентоциты имеют рецепторы к фолитропину, а интерстициальные эндокринные клетки – к лютропину. Фолитропин активирует в поддерживающих эпителиальных клетках синтез и секрецию ингибина и эстрогенов. Лютропин стимулирует в интерстициальных эндокринных клетках синтез и секрецию тестостерона.
Пролактин. Механизмы участия пролактина в регуляции функций яичка очень ясны, хотя секреция адекватного количества пролактина необходима для синтеза тестостерона. Увеличение уровня пролактина в крови ведет к подавлению синтеза тестостерона. У больных с выраженной гиперпролактинемией в результате снижения секреции тестостерона развивается импотенция.
Тестикулярные гормоны. Тестостерон поступает в сустентоциты, в цитозоле связывается с АСБ и дальше секретируется в адлюменальное пространство, для поддержания сперматогенеза. Часть тестостерона конвертируется в эстрогены. Тестостерон и эстрогены крови оказывают ингибирующее действие на секрецию лютропина гонадотрофами аденогипофиза.
Эстрадиол. В гладкой ЭПС сустентоциты путем ароматизации превращают тестостерон, синтезированный в интерстициальных эндокринных клетках, в эстрогены. Эстрогены связываются с рецепторами в интерстициальных эндокринных клетках и по паракринном механизме подавляют синтез тестостерона.
Ингибин. В ответ на стимуляцию фолитропина клетки сустентоциты секретируют ингибин, блокирует синтез фолитропину гонадотропными клетками аденогипофиза. Структура ингибину гомологична MIF, секретируется фетальными сустентоцитамы.
Придаток семенника (epididymis) – расположен возле яичка орган массой около
Анатомически в составе яичка различают головку, тело и хвост. Головка придатка образована выносными канальцами, которые, сливаясь, формируют проток придатка, размещенный в его теле и хвосте. Перемещение спермы осуществляется в направлении от головки придатка к его хвосту. Слои соединительной ткани делят паренхиму придатка на дольки. Стенка протока придатка яичка построена из трех оболочек: слизистой, мышечной и адвентициальной. Слизистая оболочка образована двухрядным призматическим эпителием, в котором есть две разновидности клеток: 1) окаймленные клетки – высокие призматические эпителиоциты с стереоцилиями на апикальной поверхности, 2) базальные клетки, которые занимают промежутки между базальными частями окаймленных эпителиоцитов. Мышечная оболочка протока придатка построена из циркулярных пучков гладких миоцитов, адвентициальная оболочка – из рыхлой волокнистой соединительной ткани.
Поперечное сечение придатка семенника
Семявыносящий проток (ductus deferens) – парный орган, представляет собой трубку длиной около
Стенка семявыносящего протока построена из трех оболочек: слизистой, мышечной и адвентициальной. Эпителий слизистой оболочки двухрядный призматический – аналогичен описанному в составе яичка. В мышечной оболочке различают три слоя гладких миоцитов: внутренний и внешний продольные и средний циркулярный.
Адвентициальная оболочка образована рыхлой соединительной тканью, которая постепенно переходит в ткани семенного канатика. В последних содержатся артерии, многочисленные вены и поперечно-исчерченные мышечные волокна мышцы-подъемника яичка. Дистальная часть семявыносящего протока формирует ампулоподибное расширение.
Семявыбрасывающий проток (ductus ejaculatorius) – парный отдел семявыносящих путей, размещенный ниже места впадения протока семенного пузырька в ампулу семявыносящего протока. Семявыбрасывающий проток проходит через толщу предстательной железы и впадает в простатическую часть мочеиспускательного канала. Стенка ее построена из трех оболочек: слизистой, мышечной и адвентициальной. Слизистая оболочка семявыбрасывающего протока образует многочисленные складки, состоит из двухслойного эпителия, в составе которого различают високопризматические окаймленные клетки и низкие базальные клетки. Существует мнение, что раздражение стереоцилий на апикальной поверхности эпителиоцитов семявыносящего и семявыбрасывающего протоков при перемещении спермы служит одной из причин оргазма – ощущение наслаждения, возникает в момент эякуляции. Особенностью мышечной оболочки семявыбрасывающего протока, значительно слабшее развитие мышечных элементов по сравнению с семявыносящим протоком. Соединительная ткань адвентициальной оболочки семявыбрасывающего протока срастается со стромой простаты.
Мочеиспускательный канал (urethra) – трубчатое образование длиной 22 …
Семенной пузырек (vesicula seminalis) – парный железистый орган, расположенный латерально от семявыносящего протока, выше предстательной железы. Имеет продолговатую форму, размеры – 5х2х1 см. Выводные протоки семенных пузырьков впадают в дистальный отдел семявыносящего протока выше места перехода последнего в семявыбрасывающий проток. Секрет семенных пузырьков богатый фруктозой – моносахарид, его используют сперматозоиды для поддержания своего метаболизма. Кроме этого, продукты секреторной деятельности семенных пузырьков разжижают сперму, создают в ней щелочную среду, что способствует повышению подвижности сперматозоидов в половых путях женщины.
Стенка семенного пузырька образована тремя оболочками: слизистой, мышечной и адвентициальным. Слизистая оболочка выстлана многорядным цилиндрическим эпителием, образует многочисленные складки. Собственная пластинка слизистой оболочки – обогащенная эластическими волокнами соединительной ткани, в которой содержатся концевые отделы слизистых альвеолярных желез. Мышечная оболочка образована пучками гладких миоцитов, которые идут в двух взаимно перпендикулярных направлениях: внутреннем циркулярном и внешнем продольном. Адвентициальная оболочка семенного пузырька построена из обогащенной эластическими волокнами плотной волокнистой соединительной ткани.
Предстательная железа (простата, prostata) – мышечно-железистый орган, массой около
Предстательная железа окружена соединительнотканной капсулой. Паренхиму органа составляют отдельные слизистые альвеолярные железки, выводные протоки которых впадают в простатическую часть мочеиспускательного канала. Первая группа железок размещена в виде кольца в слизистой оболочке мочеиспускательного канала, вторая – в соединительной ткани вокруг мочеиспускательного канала, третья формирует собственно паренхиму предстательной железы.
Конечные секреторные отделы простатических желез образованы двумя типами эпителиоцитов: высокими призматическими клетками со слизистым типом секреции и вставочными (базальными) клетками, расположенными между основаниями секреторных клеток. Секреторные продукты выделяются в просвет ацинусов предстательной железы в виде окруженных мембраной пузырьков диаметром 125-150 мкм, так называемых простасом. Функция базальных клеток окончательно не выяснена, однако считают, что они могут выполнять эндокринную или паракринную функцию, регулируя взаимоотношения между стромальными и паренхиматозными элементами железы.
Микрофотография предстательной железы
Мышечно-эластиче элементы простаты образованы рыхлой соединительной тканью и радиально расположенными пучками гладких миоцитов, которые делят предстательную железу на дольки. Сокращение гладких миоцитов в момент эякуляции способствует выведению секрета из простатических железок. Ткани предстательной железы в области перехода семявыносящего протока в мочеиспускательный канал образуют утолщение – семенной бугорок, эрекция которого предупреждает заброс спермы в мочевой пузырь. Позади семенного бугорка размещен простатический пестик, который открывается на поверхности семенного бугорка.
Железы луковицы мочеиспускательного канала (glandulae bulbo-urethrales) – сложные альвеолярно-трубчатые железы, выводные протоки которых впадают в проксимальный отдел мочеиспускательного канала. Значение секрета этих желез заключается в разрежении спермы. Конечные секреторные отделы бульбоуретральных желез построены из слизистых клеток плоской, кубической или призматической формы, в цитоплазме которых капельки слизи и включения характерной палочковидной формы. Конечные секреторные отделы желез окружены рыхлой соединительной тканью и пучками гладких миоцитов.
Половой член, (penis) – копулятивный орган, обеспечивающий введение спермы в половые пути женщины, а также служит для мочеиспускания. Вне состояния эрекции длина полового члена составляет 6-
Развитие половых желез. Источники.
Все клетки организма подразделяют на соматические и половые. После наступления полового созревания развитие мужских половых клеток – сперматозоидов (сперматогенез) начинается в мужских половых железах – яичках, развитие женских половых клеток – яйцеклеток (овогенез) происходит в яичниках – женских половых железах. Зрелые половые клетки – гаметы (cперматозоид и яйцеклетка) способны объединяться и давать начало новому организму. Первичные половые признаки (детерминация пола, закладка гонад и их развитие, некоторые этапы гаметогенеза) определяются при оплодотворении и в эмбриональном периоде, их развитие продолжается в плодовом периоде и после рождения. С начала пубертата и до завершения полового созревания формируются вторичные половые признаки.
Источниками половых желез является урогенитальные валики и первичные половые клетки. Урогенитальные (гонадные) валики – индифферентные гонады – зачатки будущих половых желез (яичек и яичников). На 4-й неделе эмбриогенеза в грудопоясничного отделе нефротома (на медиальной стороне мезонефроса) формируются гонадные валики, которые идентифицируются ни как мужские, ни как женские половые железы.
Индифферентные гонады состоят из заселенных первичными половыми клетками коркового и мозгового вещества.
Первичные половые клетки. Первичные половые клетки возникают, на 2-й неделе эмбрионального развития из клеток головного отдела эпибласт. В ходе гаструляции первичные половые клетки через первичную полоску из энтодермы желточного мешка и далее в гонадные валики. В плодовом периоде первичные половые клетки дифференцируются в оогонии, развивающихся в яичниках или сперматогоний в яичках. На пути от овогоний или сперматогоний до зрелых гамет различают несколько стадий: размножения, роста, созревания и формирования.
Половая дифференцировка. Хромосомная детерминация пола происходит при оплодотворении, Y-хромосома – потенциальная детерминанта генетически мужского пола.
Фактор детерминации мужских гонад. Фактор, детерминирует развитие мужских гонад (TDF) – один из индукторов развития мужской половой железы. Регуляторный фактор TDF, который кодируется геном Y-хромосомы SRY (Sex-determining Region Y), ответственный за дифференцировку яичек с изначально бипотентних зачатков гонад.
Индифферентные гонады. Критическая стадия развития индифферентных гонад – 8-я неделя внутриутробного развития. К 45-50 дня зачатки гонад не имеют половой дифференцировки. Под влиянием фактора транскрипции TDF гонадые валики развиваются как яички, при отсутствии эффектов этого фактора развиваются яичники. Дифференцирование других структур определяют мужские половые гормоны и ингибуючий фактор Мюллера (MIF ¾ Mullerian Inhibiting Factor), обнаружены в яичках плода.
Дифференциация по мужскому типу. При кариотипе 46XY из клеток мезенхимы гонадного валика дифференцируются интерстициальные эндокринные клетки яичек плода. Под контролем гонадотропинов (хорионического и гипофизарного) интерстициальные эндокринные клетки яичек плода секретируют тестостерон. Экспрессия гена SRY в поддерживающих эпителиальных клетках инициирует транскрипцию гена, кодирующего MIF.
Дифференциация по женскому типу. При кариотипе 46ХХ происходит при отсутствии определяющего развитие яичек фактора Y-хромосомы, андрогенов и MIF. Гонадные валики развиваются как яичники автономно, под влиянием гормонов плаценты.
Яичник и яичко.
В женском организме в индифферентных гонадах развивается преимущественно корковое и атрофируется мозговое вещество. В мужском организме преимущественное развитие получает мозговое вещество индифферентной гонады. На 8-й неделе эмбриогенеза яички располагаются на уровне верхних поясничных позвонков. От нижнего полюса яичка вниз тянется поддерживающая связка, выполняет функцию проводника яичка из брюшной полости через паховый канал в мошонку. Опущение яичек в мошонку завершается примерно за 1 месяц до рождения и не происходит при крипторхизме.
Крипторхизм (скрытые яички) – отсутствие яичек в мошонке вследствие их неопущение. Среди новорожденных мальчиков крипторхизм проявляется в 4%. Но в большинстве случаев яички в течение первого года жизни опускаются в мошонку, а частота крипторхизма у взрослых составляет 0,4-0,8%. Наиболее часто задержка перемещения яичка происходит в паховом канале, реже в брюшной полости. Крипторхизм может быть обусловлен недостаточностью гонадотропных гормонов, нарушением развития яичка, анатомическими пороками на пути миграции яичка (неполное развитие пахового канала, отсутствие наружного пахового кольца, недостаточная длина семенного канатика). Крипторхизм приводит к необратимым нарушениям сперматогенеза или полного его отсутствия. На первом году жизни количество сперматогоний уменьшается на 50%, через 4-5 лет жизни половые клетки исчезают полностью.
Нарушение половой дифференцировки
Истинный гермафродитизм. В половых железах присутствует ткань как яичек, так и яичников. Кариотип: примерно в 80% – 46XX, другие случаи – 46XY или мозаицизм. Смешанный дисгенез половых желез наблюдается при кариотипе 45Х/46XY.
Мужской псевдогермафродитизм. Генотип 46XY; имеющиеся яички, но маскулинизация неполная (гипоспадия, микрофаллия, плохо развита мошонка с яичками или без них). Мужской псевдогермафродитизм наблюдается при множестве эндокринных расстройств (дефекты синтеза тестостерона, его метаболизма и эффектов на клетки-мишени).
Женский псевдогермафродитизм. Генотип 46XX, имеющиеся яичники, но, как правило, мужской фенотип при рождении. Чувствительность ХХ плода к действию андрогенов во время критического периода (8-12 недель внутриутробного развития) приводит к развитию различной степени выраженности губо-мошоночного сращения, формированию урогенитального синуса и увеличение клитора.
Развитие негонадних половых структур
Мужской и женский эмбрионы имеют две пары половых протоков: мезонефральных и парамезонефральных. В каудальном отделе обе пары протоков открываются в мочеполовой синус. Негонадние половые протоки происходят из мезонефрального и парамезонефрального протоков, наружные половые органы дифференцируются с мочеполового синуса, полового бугорка, половых складок и половых валиков.
Мезонефрального протока.
Мужская (мезонефрального) проток дренируют первичную почку эмбриона, у мужчин со временем развивается в мужские половые структуры. В женском организме (при отсутствии тестостерона) мезонефрального протока облитерируются. Остатки этих протоков у женщин могут оказаться причиной кист шейки матки или влагалища.
Тестостерон
Под влиянием тестостерона, вырабатываемого фетальными интерстициальными эндокринными клетками, мезонефрального протока формируют сеть яичка, придаток, семявыносящие протоки и семенные пузырьки. Ингибирующий фактор Мюллера, поддерживающие клетки сперматогенного эпителия семенных канальцев яичек плода секретируют MIF, что вызывает регрессию парамезонефральных протоков у плода мужского пола. Мезенхимные клетки, окружающие парамезонефральный проток, экспрессируют рецепторы MIF и выполняют роль посредников в регрессии парамезонефрального протока. Поддерживающие эпителиальные клетки вырабатывают MIF не только в период дегенерации парамезонефрального протока, незначительное количество MIF синтезируется и после рождения. У женщин MIF секретируется фолликулярными клетками в фолликулярную жидкость (фолликулярные клетки, как и поддерживающие эпителиальные клетки, происходящие из бипотентних клеток полового тяжа). Мутации гена, кодирующего MIF, приводят к билатеральному крипторхизму, паховая грыжа (в грыжевом мешке находятся маточные трубы, матка).
Парамезонефральный проток.
Женский (парамезонефральный) проток – трубочка, тянется вдоль первичной почки почти параллельно мезонефральному протоку. В краниальной части парамезонефрального протока идут раздельно, в каудальном отделе они сливаются в единый проток, открывающийся вместе с мезонефральным протоком в мочеполовой синус. При отсутствии MIF (даже без поддержки овариальных гормонов) парамезонефральные протоки дифференцируются в маточные трубы (краниальный отдел), матку и верхнюю часть влагалища (каудальный отдел). В мужском организме парамезонефральный проток подвергаются дегенерации. Деривация парамезонефрального протока может стать источником кистоподобной структуры яичка – гидатид.
Двойная матка. В результате нарушения срастания парамезонефральных протоков в единую формируются две матки, две шейки матки и два влагалища. При недостаточном сращивании парамезонефральных протоков может быть две матки, две шейки и одно влагалище, или две матки, одна шейка и одно влагалище.
Наружные половые органы.
Наружные половые органы дифференцируются с мочеполового синуса, полового бугорка, половых складок и половых валиков. Уроректальна перегородка разделяет клоаку на дорсальную часть, образует прямую кишку, и вентральную, что называется мочеполовой синус. Краниальнее проктодеума образуется из эктодермального генеза половой бугорок, на каудальной поверхности которого находится пара половых складок эктодермального происхождения, тянутся в направлении проктодеуму. Половой бугорок окружают округлые возвышения – половые валики. Развитие наружных половых органов зависит от половых гормонов.
Тестостерон. В мужском организме под влиянием тестостерона мочеполовой синус дает начало предстательной и бульбоуретральной железам. 5a-редуктаза катализирует превращение тестостерона в дигидротестостерон, необходимый для завершения 12-14 недель внутриутробного развития дифференцировки наружных половых органов (мошонка, половой член). Дигидротестостерон. Половой бугорок под влиянием дигидротестостерона дифференцируется в половой член, половые складки образуют дистальную часть уретры, а половые валики развиваются в мошонку. При отсутствии андрогенов мочеполовой синус развивается в нижнюю часть влагалища, половой бугорок – в клитор, а половые складки и половые валики дифференцируются в малые и большие половые губы соответственно. Женские половые гормоны. Эстрогены способствуют дифференцировке органов женской половой системы. При отсутствии андрогенов мочеполовой синус развивается в нижнюю часть влагалища, половой бугорок – в клитор, а половые складки и половые валики дифференцируются в малые и большие половые губы соответственно.
Половое созревание.
Нормальное половое созревание (пубертат) происходит при переходе от половой незрелости до взрослого состояния половой зрелости. Половое созревание инициируется в специальном центре ЦНС, нейроны которого по мере приближения пубертата становятся менее чувствительными к действию половых гормонов. Синтез и секрецию половых гормонов регулирует гормональная цепочка «гонадолиберин гипоталамуса – гонадотропины гипофиза». Изменения в нейрогормональной регуляции секреции гонадолиберина, вызванние секрецией гонадотропных гормонов ведут за собой повышение уровня половых стероидных гормонов, обеспечивающих развитие вторичных половых признаков и репродуктивной способности.
Пубертатный период у девочек. Характерные изменения начинаются в возрасте от 8 до 13 лет и происходят в течение 3-4 лет. Развитие молочных желез, как правило, предшествует формированию лобкового оволосения. Формирование молочных желез от ювенильной к зрелой завершается до 15 лет. Галакторея – выделение из молочных желез вне периода лактации. Необходимо исключить опухоль гипофиза и гипотиреоидизм. Менархе (начало менструальной функции). Менструации появляются в среднем в возрасте 12,5 лет, кровотечения обычно длятся 4-5 дней. В течение первых двух лет менструальный цикл может быть нерегулярным. В 20% девушек овуляций нет к 17-18 лет.
Пубертатный период у мальчиков. Характерные изменения начинаются в возрасте от 9,5 до 13,5 лет и происходят в течение 3 лет. Развитие наружных половых органов. Увеличение яичек и изменение цвета и структуры мошонки обычно является первым признаком полового созревания. До 15 лет яички и пенис приобретают размеры и форму, характерные для взрослых.
Пубертатная гинекомастия – развитие молочных желез у подростков (как правило, одностороннее и в виде субареолярного утолщения, протекает бессимптомно) – встречается у 60% подростков и обычно длится от 6 месяцев до двух лет.
Варикоцеле – расширение вен семенного канатика – встречается у 15% подростков, чаще с левой стороны.
Паховая грыжа у мужчин встречается в 5 раз чаще, чем у женщин; располагается, как правило, справа или с двух сторон.
Гидроцеле – заполненная жидкостью структура в оболочке семенного канатика, расположенного в мошонке. Cперматогенез. Увеличение продукции тестостерона запускает в яичках формирования зрелых мужских половых клеток – сперматозоидов.
Сперматоцеле – кистозная структура в составе придатков яичка содержит сперматозоиды.
Нарушение полового созревания.
Задержка полового созревания. Девочки. По определению, задержкой считается отсутствие вторичных половых признаков до 14-летнего возраста, а также отсутствие менструаций до 16-летнего возраста при наличии вторичных половых признаков (первичная аменорея). Мальчики. Отсутствие признаков полового созревания до 14-летнего возраста считается задержкой.
Преждевременное половое созревание. Половое созревание считается преждевременным, если какой-либо из вторичных половых признаков появляется у девочек раньше 7,5 лет, а у мальчиков раньше 9 лет. Истинное (центральное, зависящее от гонадотропинов) преждевременное половое созревание чаще встречается у девочек, чем у мальчиков. Преждевременное развитие молочных желез оказывается довольно часто. Обычный возраст их возникновения – 12-24 месяца. Преждевременное развитие молочных желез связано с преходящим выбросом эстрогена из яичников подросткового периода или в связи с повышенной чувствительностью к низким дозам эстрогенов. Преждевременное формирование вторичных половых признаков. Раннее появление оволосения на лобке (у девочек – до 8 лет, у мальчиков – до 9 лет). Этот доброкачественное состояние связывают с ранним созреванием секреции андрогенов надпочечниками (адренархе) у некоторых детей. Преждевременное изосексуальное половое созревание. Различают два подтипа – гонадотропин-зависимое и гонадотропин-независимое.
Возрастная инволюция яичка наблюдается в период 50-80 лет. Она проявляется в угнетении сперматогенной и эндокринной функции этого органа, разрастании в его составе соединительной ткани. Возрастные нарушения сперматогенеза включают аномалии мейоза, появление в сперме незрелых половых клеток, возникновение атрофических изменений и дивертикулов в семенных канальцах, накопление липидов в сустентоцитах яичка. Следует отметить, что даже в старческом возрасте в семенниках сохраняются единичные извилистые семенные канальцы с нормальной структурой и функцией. Падение продукции мужских половых гормонов приводит к атрофии наружных половых органов и простаты.
Простата как орган начинает формироваться на 10-12 неделе эмбрионального развития в виде врастаний эпителия закладки мочеиспускательного канала в окружающую мезенхиму. В первой половине эмбриогенеза осуществляется преимущественное разрастание эпителиальных тяжей и развитие железистых структур органа во второй половине преобладает развитие его мышечно-соединительнотканных элементов. Простатическая маточка образуется в результате редукции большей части парамезонефрального протока. Семенные пузырьки возникают как выросты мочеполового синуса.
Предстательная железа своего максимального развития достигает в 20-35 лет. В это время ее секреторные элементы преобладают над соединительнотканными, эпителиоциты простатических железок становятся високопризматичнимы и усиленно секретируют. В 35-60 лет имеет место возрастная инволюция простаты: высота эпителиоцитов конечных секреторных отделов уменьшается, отдельные дольки железы атрофируются, разрастается и уплотняется соединительная ткань. В просвете железок накапливаются простатические конкреции (слущенный эпителий и уплотненные секреторные продукты), количество которых особенно возрастает в старческом возрасте.
Женская половая система, как и мужская, выполняет следующие функции: генеративную, которая заключается в образовании половых клеток, и эндокринную, которая заключается в продукции половых гормонов. Обе эти функции связаны между собой и создают в организме условия для размножения. Женская половая система, кроме того, выполняет две функции: обеспечивает внутриутробное развитие плода и секрецию молока. К органам женской половой системы относятся яичники (женские половые железы, гонады), яйцеводы (маточные трубы), матка, влагалище, наружные половые органы и молочные железы.
Общий план строения женских половых органов
Яичник (ovarium) – женская половая железа, которая продуцирует женские половые клетки (яйцеклетки) и женские половые гормоны (эстрогены и прогестерон). Яичник – парный орган, расположенный у боковой поверхности малого таза. Имеет овальную форму, размеры 4х2х1,
Внешне яичник покрыт поверхностным эпителием, который является производным целомического эпителия. Он однослойный кубический с высотой клеток около 18 мкм. Под эпителием содержится белковая оболочка толщиной 100 мкм, состоящая из коллагеновых и эластических волокон и небольшого количества гладких миоцитов. Белковая оболочка у новорожденной девочки плохо развита, ее формирование осуществляется на третьем – четвертом году жизни. В яичнике различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество окружает мозговое в виде подковы, ее нет в области ворот яичника.
Мозговое вещество образовано соединительнотканной стромой, содержащей большое количество эластических волокон, много крупных сосудов, нервные волокна, нервные окончания и в 93% случаев – так называемую сетку яичника.
Корковое вещество состоит из стромы и паренхимы. Строма образована соединительной тканью, содержащей коллагеновые и незначительное количество эластических волокон. Эта соединительная ткань богата на фибробласты, подобные гладким миоцитам, называемых интерстициальными клетками и способны продуцировать гормоны. Паренхима состоит из примордиальных, первичных, вторичных, а также зрелых фолликулов (третичных фолликулов, или граафовых пузырьков), желтых и беловатых тел атретических фолликулов, атретические тел.
Схематическое воспроизведения строения яичника
Примордиальный фолликул состоит из овоцита II порядка (диаметр 15-25 мкм), который находится в стадии диплотені профазы мейоза, окружнного одним слоем плоских фолликулярных клеток, диаметром до 9 мкм. Эти фолликулы имеют диаметр около 50 мкм, шаровидную форму; расположены в наружных слоях коры. Образование их начинается с третьего месяца эмбрионального развития человека.
Первичные фолликулы имеют большие размеры, чем примордиальные, фолликулярный эпителий становится кубическим, располагается одним или несколькими слоями. Дифференциация примордиальных фолликулов в первичные происходит после 19-20 недель эмбриогенеза. При этом овоцит переходит в стадию диктиотены – своеобразную стадию покоя, блокады мейоза после завершения его профазы.
Вторичные фолликулы (пузырчатые, антральные) имеют многослойный фолликулярный эпителий и содержат полость – фолликулярную пещеру (антрум), заполненную жидкостью, которую продуцируют фолликулярные клетки. Фолликулярная жидкость содержит женские половые гормоны – эстрогены. Такие фолликулы начинают образовываться во время полового созревания.
Зрелый фолликул яичника – это фолликул, готового к овуляции. Процесс преобразования первичных фолликулов во вторичные и зрелые называют процессом роста фолликулов. Рост происходит под действием гонадотропных гормонов гипофиза – фолитропина и небольшого количества лютропина, но начальные стадии роста фолликулов не зависят от гонадотропинов. Растут одновременно несколько фолликулов, но в норме в яичнике приматов и человека много крупных фолликулов с полостью погибают еще до овуляции. С 20 крупных фолликулов с полостью только два развиваются в зрелые фолликулы (Граафовые пузырьки) и один из них, достигнув диаметра
Рост фолликула сопровождается ростом овоцита. У всех млекопитающих овоцит достигает максимального размера (130-140 мкм) в фолликулах, стенка которых состоит из многих слоев фолликулярных клеток, но полость фолликула еще не сформирована. Есть данные, что овоциты продуцируют специфические вещества, которые стимулируют пролиферацию фолликулярных клеток и рост фолликула. У человека число фоликулоцитов в первичных фолликулах составляет около 50, а перед овуляцией – 50 млн. В процессе роста овоцит окружается оболочками – прозрачной зоной (блестящей оболочкой) и лучистым венцом. Фолликулярный эпителий формирует зернистый слой (гранулезы) фолликула, внутри образуется полость – фолликулярная пещера. На внутренней стенке фолликула зернистый слой образует выступ – яйценосный бугорок (кумулюс), в котором содержится овоцит, окруженный многими слоями фолликулярных клеток. Внешне из соединительной ткани формируется тека фолликула, которая состоит из базальной мембраны, внутреннего и внешнего слоев. Внутренняя тека содержит сосуды, коллагеновые волокна и клетки текоциты (интерстициальные клетки). Внешняя тека построена из плотной соединительной ткани. Период роста завершается образованием зрелого фолликула яичника, который содержит женские половые гормоны – эстрогены. Такой фолликул начинает образовываться в период полового созревания и имеет вышеописанную структуру. Стенка его истончается, он передвигается к поверхности яичника и осуществляет овуляцию.
Микрофотография зрелого фолликула яичника
Овуляция – это процесс разрыва стенки зрелого фолликула и стенки яичника с выходом овоцита, окруженного клетками кумулюса, в брюшную полость и далее в просвет яйцевода. Практически овоцит сразу же проникает в маточную трубу, потому что фимбрии яйцевода, напрягаясь, охватывают яичник во время овуляции. Овоцит в настоящее время находится в метафазе второго деления созревания. Овуляция происходит под действием лютропина гипофиза.
Текоциты, а также зернистый слой растущих фолликулов продуцируют гормоны эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол). Эстрогены обусловливают развитие соматических половых признаков (расширение таза, рост молочных желез, матки и придатков, рост волос в области лобка по женскому типу, начало менструаций), а также изменения в половых путях в первой половине менструального цикла (фазы регенерации и пролиферации).
После овуляции из остатков зрелого фолликула (от него остается гранулеза и тека) образуется временная дополнительная эндокринная железа – желтое тело (corpus luteum). Оно проходит в своем развитии несколько стадий. Сначала, при разрыве зрелого фолликула происходит кровоизлияние из поврежденных сосудов теки, и кровь накапливается в центре будущего желтого тела. Кровяной сгусток быстро организуется, и на его месте возникает соединительнотканный рубец. Клетки зернистого слоя фолликула начинают размножаться и прорастают густой сетью кровеносных капилляров. Эта стадия развития желтого тела называется пролиферации и васкуляризации. Далее клетки зернистого слоя накапливают желтый пигмент лютеин и превращаются в железистые клетки желтого тела – зернистые лютеоциты. Другим источником возникновения лютеоцитов являются клетки внутренней папки – из них образуются тека-лютеоциты. Эта вторая стадия развития желтого тела называется стадией железистого метаморфоза. Во время третьей стадии – расцвета – клетки желтого тела начинают продуцировать гормон прогестерон. Последний приводит фазу секреции в менструальном цикле, подготавливает матку к имплантации и является необходимым для нормального течения первых трех-четырех месяцев беременности.
Стадия расцвета желтого тела, если не наступает беременность, продолжается 12-14 суток; такое желтое тело достигает размеров 1,5-
Атретические фолликулы и атретические тела возникают вследствие того, что не все фолликулы, которые начали рост, достигают стадии зрелого фолликула. Часть из них редуцируется, проходит обратное развитие – атрезия. При атрезии сначала погибает овоцит, а его прозрачная зона – сморщенная, утолщенная, гиалинизированная – дольше остается в центре атретического тела. Этим последнее отличается от желтого тела, в центре которого находится соединительнотканный рубец. При образовании атретическиого тела после гибели овоцита начинают разрастаться клетки внутренней теки, продуцирующие эстрогены. Итак, процесс атрезии фолликулов необходим не только для элиминации лишних яйцеклеток, но и для обеспечения организма эстрогенами. Процесс атрезии фолликулов обусловлен белковым гормоном гонадокринином (аналог ингибина семенников), который продуцируется вмсте с эстрогенами зернистым слоем фолликулов, растущих и зрелых фолликулов.
В яичнике образуется еще один белковый гормон – релаксин, который во время родов способствует размягчению лобного сочленения, а также раскрытию канала шейки матки.
Характеристика овогенеза. Овогенез – процесс развития женских половых клеток – включает три периода: размножения, роста и созревания.
Период размножения длится в яичнике плода человека со второго по пятый месяца эмбрионального развития и заключается в размножении митотическим путем клеток овогоний.
Овогонии образуются из первичных половых клеток гоноцитов, имеющих екстрагонадное происхождения, мигрируют в зачаток гонады, взаимодействуют с клетками фолликулярного эпителия и превращаются в овогонии. Овогонии, в отличие от гоноцитов, обладают высокой митотической активностью, их количество в результате размножения достигает от 1 до 7 млн. Параллельно с размножением происходит массовая дегенерация (отмирание) овогоний, поэтому их количество до рождения значительно уменьшается. После последнего митотического деления овогонии превращаются в прелептотенные овоциты, что свидетельствует о начале следующей фазы овогенеза – стадии роста.
Период роста в овогенезе человека начинается с третьего месяца эмбрионального развития и заключается в образовании овоцитов II в ядре которых происходит сложная перестройка, является подготовкой к уменьшению числа хромосом. В это время увеличиваются размеры самого овоцита, он окружается фолликулярными клетками, образуются фолликулы. Овоциты II вступают в профазу мейоза и так же, как это происходит в сперматоцитах II проходят стадии лептотены, зиготены (второй-седьмой месяц эмбриогенеза), пахитены и диплотена (шестой-девятый месяц). Но, в отличие от мужского мейоза, в овогенезе вслед за профазой не наступает метафаза, а мейоз блокируется и овоциты надолго переходят в диктиотену – своеобразную фазу, свойственную только овогенезу. В диктиотене хромосомы овоцита II деспирализируются и становятся невидимыми до окончания периода роста. У человека и всех млекопитающих овоциты переходят в диктиотену еще во внутриутробном периоде или сразу же после рождения и находятся в этом состоянии десятки лет (от 10-13 до 45-50 лет). У человека разные генерации овоцитов проходят профазу на разных стадиях антенатального онтогенеза. Так, на третьем месяце около 1 % овоцитов достигает стадии диктиотены, к четвертому месяцу их количество достигает 20 %, а к восьмому месяцу – 90 %.
С наступлением половой зрелости овоциты вступают в процесс дальнейшего роста (так называемый большой рост). При этом увеличиваются размеры ядра и цитоплазмы овоцита, накапливается желток, овоцит окружается прозрачной зоной и лучистым венцом.
Прозрачная зона окрашивается оксифильно, ее хорошо видно под световым микроскопом. Она образована сложным комплексом гликопротеинов. Микроворсинки фолликулярных клеток проходят через нее и образуют щелевые контакты с плазмолеммой овоцита. Снаружи от прозрачной зоны расположены фолликулярные клетки лучистого венца, которые без резкой границы переходят в клетки яйценосного бугорка, построенного из фолликулярных клеток и основного вещества, содержащего гиалуроновую кислоту, гликопротеиновые комплексы.
Стадия созревания овогенеза начинается, когда овоциты возобновляют мейоз, начиная с метафазы первого деления созревания. После первого деления образуются две клетки: одна большая – овоцит II, в которой остается почти вся цитоплазма, и вторая маленькая – первое полярное тельце (полоцит 1). Каждая из этих клеток получает по 23 диады с хромосомного набора овоцита II. Второе деление созревания овогенеза начинается сразу за первым, но он блокируется на стадии метафазы и продолжается только после пенетрации сперматозоида через плазмолемму вторичного овоцита.
В результате второго деления мейоза вновь образуются маленькая клетка – второе полярное тельце (полоцит II), и большая – зрелая яйцеклетка; обе получают по 23 монады. Полярные, или редукционные, тельца содержат около 1 % цитоплазмы яйцеклетки. На стадии метафазы второго деления созревания овоцит высвобождается из яичника вследствии овуляции и созревания завершается в маточных трубах, после оплодотворения.
Женские половые гормоны. К женским половым гормонам относятся эстрогены и прогестины. Эстрогены синтезируются фолликулярными клетками, клетками желтого тела и плаценты. Эстрадиол (17b-эстрадиол, Е2) образуется из тестостерона путем его ароматизации, обладает выраженной эстрогенной активностью. Ароматаза, называемая также эстроген синтетаза, катализирует образование Е2 из тестостерона. Синтез фермента индуцирует фоллитропин. • Эстрон (Е1) образуется путем ароматизации андростендиона, имеет небольшую эстрогенной активностью, выделяется с мочой беременных, обнаружен в фолликулярной жидкости растущих фолликулов яичника, в плаценте. 17b-гидроксистероид дегидрогеназа катализирует образование 17b-эстрадиола с эстрона. • Эстриол (Е3) образуется из эстрона и эстрадиола в печени, выводится с мочой беременных, в значительном количестве присутствует в плаценте.
Прогестины. К прогестинам относится прогестерон, синтезируемый клетками желтого тела яичника в лютеиновую стадию овариально-менструального цикла, а также клетками хориона при наступлении беременности. Стимулируют синтез прогестерона лютропин и ХГТ. Рецептор прогестерона (ген PGR) относится к ядерным. Дефект рецептора прогестерона приводит к отсутствию характерных для секреторной фазы менструального цикла изменений эндометрия.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
1. СЕМЕННИК
Окраска: гематоксилином эозином
На препарате при маленьком увеличении микроскопа найти белковую оболочку, от которой отходят трабекулы, разделяющие железу на дольки. В дольке видно поперечно и косо срезанные канальцы, которые разделены прослойками рыхлой соединительной ткани. При большом увеличении видно, что стенка извитого канальца построена с трех слоев: базального, миоидного и волокнистого. Внутреннее содержимое канальца составляют поддерживающие клетки конической формы со светлым ядром, лежащие основой на базальной мембране (клетки Сертолли, сустентоциты) и между ними – сперматогенные клетки. Возле базальной мембраны у основания сустентоцитов локализированы сперматогонии, над ними – сперматоциты І порядка, затем сперматоциты ІІ порядка. Ближе к просвету – сперматиды и сперматозоиды. Между канальцами в соединительной ткани находятся эндокриноциты (клетки Лейдига). Зарисовать препарат и обозначить: І. Белковая оболочка. ІІ. Долька: 1. Извитые канальцы: а) поддерживающие клетки; б) сперматогонии; в) сперматоциты І порядка; г) сперматоциты ІІ порядка; д) сперматиды; е) сперматозоиды. 2. Эндокриноциты. 3. Гемокапилляры.
• Назовите структуры, которые формируют гематотестикулярный барьер.
• Какие клетки образуют клеточную ассоциацию (пул сперматогенных клеток)?
• Где расположены эндокриноциты яичка?
• Элементы гематотестикулярного барьера?
2. ПРИДАТОК СЕМЕННИКА.
Окраска: гематоксилином эозином.
На препарате при малом увеличении видно поперечные и косые срезы канальцев двух видов. Одни из них – это канальцы придатка, которые имеют широкий ровный просвет, ограниченный двухрядным цилиндрическим эпителием со стереоцилиями на апикальных поверхностях, между базальными частями которого лежат вставные клетки. Снаружи эпителия находится мышечно-волокнистая оболочка. Просвет других канальцев (выносных канальцев яичка) – неровный и обусловленный чередованием двух видов клеток: одни эпителиоциты слизистой оболочки имеют цилиндрическую форму и реснички, а другие – кубические, без ресничек. За базальной мембраной эпителия находится мышечно-волокнистый слой. Рассмотреть эпителиальную выстилку канальцев при большом увеличении, зарисовать оба канальца и обозначить: І. Проток придатка: а) двухрядный призматический эпителий; б) сперматозоиды в просвете канальца; в) мышечно-волокнистая оболочка. П. Выносной каналец: 1. Эпителиальные клетки: а) высокопризматические клетки; б) кубические клетки. 2. Мышечно-волокнистый слой.
• В каком отделе семявыносящих путей происходит конечная дифференциация сперматозоидов? Ее продолжительность?
• Какие оболочки имеют семявыносящие пути?
• Каким эпителием устланные протоки выносящих канальцев?
• Каким эптелием устланный проток придатка?
3. ПРЕДСТАТЕЛЬНАЯ ЖЕЛЕЗА.
Окраска: гематоксилином эозином
Под маленьким увеличением микроскопа видно, что предстательная железа снаружи покрыта плотной соединительнотканной капсулой, в которой имеются кровеносные сосуды, жировые и гладкомышечные клетки. От капсулы вглубь железы отходят перегородки, которые делят ее на дольки. Дольки состоят из секреторных отделов разветвленных трубчато-альвеолярных желез, которые на срезе имеют разную форму и неровные складчатые контуры. Секреторные отделы устланы кубическим или призматическим эпителием. Между ними находятся широкие прослойки соединительной ткани с гладкомышечными клетками. Зарисовать препарат и обозначить: 1. Строма: а) пучки гладкомышечных клеток; б) соединительнотканные перегородки; 2. Просвет мочеиспускательного канала: а) переходный эпителий. 3. Секреторные отделы простатических желез: а) железистый эпителий; б) простатический сок; 4. Выводные протоки простатических желез.
Какую роль играет мышечная оболочка семявыносной протоки?
Каким эпителием устланные секреторные отделы простатических желез?
4. ЯИЧНИК КОШКИ.
Окраска: гематоксилином эозином
При маленьком увеличении микроскопа изучить препарат яичника. Снаружи яичник покрыт белковой оболочкой и поверхностным эпителием – мезотелием. Под его капсулой в корковом веществе находится большое количество мелких примордиальных фолликулов. Овоцит первичного фолликула окружен блестящей оболочкой и одним слоем кубических или призматических фолликулярных клеток. Часто встречаются пузырчатые фолликулы, срезанные выше или ниже овоцита, и последнего у фолликулов не видно. Необходимо найти зрелый (третичный) фолликул, срез которого прошел на уровне яйценосного бугорка и изучить его при большом увеличении. Овоцит І-го порядка имеет ядро и цитоплазму. Прозрачная оболочка окружает его в виде полоски, которая сильно преломляет свет и находится на поверхности овоцита (при легко опущенном конденсоре). За ней – лучистый венец, образованный фолликулярными эпителиоцитами. Фолликул заполнен фолликулярной жидкостью, снаружи окружен базальной мембраной, с внутренней стороны которого располагаются зернистые фолликулярные клетки (гранулеза). Снаружи базальной мембраны лежит соединительнотканная капсула (тека) с капиллярами и текальными эндокриноцитами. Наружная тека фолликула состоит из плотно расположенных волокон и веретенообразной формы клеток. Атретическое тело яичника можно узнать благодаря наличию деформированной блестящей оболочки разрушенного овоцита. Желтое тело в фазе расцвета зарисовать из отдельного препарата. Мозговое вещество содержит кровеносные и лимфатические сосуды и окружающую их рыхлую соединительную ткань. Зарисовать и обозначить: 1.Поверхностный эпителий капсулы. 2. Белковая оболочка. 3.Корковое вещество яичника. 4.Примордиальный фолликул. 5. Первичный фолликул. 6. Вторичный фолликул. 7. Атретическое тело. 3. Пузырчатый фолликул. 9. Яйценосный бугорок. І0. Овоцит.11. Прозрачная зона. 12. Лучистый венец. 1З. Фолликулярная жидкость. 14. Зернистый слой. 15. Соединительнотканная оболочка: а) внутренняя тека; б) наружная тека.
Какие особенности строения характерны для атретичних фолликулов?
5. ЖЕЛТОЕ ТЕЛО БЕРЕМЕННОСТИ В ЯИЧНИКЕ.
Окраска: гематоксилином эозином.
При малом увеличении микроскопа можно видеть, что желтое тело имеет круглую форму и сравнительно большие размеры. Его центральная часть состоит из фиброзной ткани, которая окрашивается в розовый цвет. Основную часть железистой ткани составляют большие клетки со светлой цитоплазмой – лютеоциты, которые необходимо рассмотреть при большом увеличении микроскопа. В нежных соединительнотканных перегородках между клетками проходят синусоидные капилляры. Зарисовать и обозначить: І. Лютеоциты. 2. Кровеносные капилляры.
В каком фолликуле яичника и когда завершается первое мейотическое деление овоцита.
Источники информации:
а) основные:
1. Гистология, цитология и эмбриология / [Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А., Котовский Е. Ф. и др.] ; под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной. – [5-е изд., перераб. и доп.]. – М. : Медицина. – 2001. – С. 675-699.
2. Данилов Р. К. Гистология. Эмбриология. Цитология. : [учебник для студентов медицинских вузов] / Р. К. Данилов – М. : ООО «Медицинское информационное агенство», 2006. – С. 387–402.
3. Волков К.С. Ультраструктура основных компонентов органов систем организма : учебное пособие-атлас / К.С. Волков. – Тернополь : Укрмедкнига, 1999. – С. 94-99.
4. Материалы для подготовки студентов к практическим занятиям по теме «Мужская половая система. Женская половая система.» (Интранет)
б) дополнительные:
1. Гистология : [учебник] / под ред. Э. Г. Улумбекова, Ю. А. Чельшева. –[3-е изд., перераб. и доп.]. – М. : ГЕОТАР–Медиа, 2007. – С. 351-369.
2. Кузнецов С. Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С. Л. Кузнецов, Н. Н. Мушкамбаров, В. Л. Горячкина. – М. : Медицинское информационное агенство, 2002. – С. 311–332.
3. Практикум по гистологии, цитологии и эмбриологии ; под редакцией Н. А. Юриной, А. И. Радостиной. – М. : Изд-во УДН, 1989. – С. 245-251.