Лекция № 7: Эмбриогенез мужской и женской половой системы. Аномалии развития.
Пол эмбриона определяется генетическим механизмом в момент слияния сперматозоида и яйцеклетки. Однако, вплоть до 7 недели развития определение пола морфологическими методами невозможно, вследствие чего в развитии половых желез выделяют так называемую индифферентную стадию . В течение этой стадии в организме зародыша появляются зачатки органов половой системы, одинаковые для обоих полов.
Индифферентная стадия. Развитие мужской и женской гонады начинается однотипно. На 4-й неделе развития на медиальной поверхности первичной почки образуется гребневидные утолщения целомического эпителия - половые валики, куда начинают мигрировать предшественники половых клеток - гоноциты.
Появление первичных половых клеток отмечено в составе энтодермы желточного мешка у зародыша 3 мм длины. Это относительно ограниченная область стенки желточного мешка, располагающаяся рядом с аллантоисом.
Гоноциты – крупные округлые клетки, в цитоплазме обнаруживается высокая активность щелочной фосфатазы, содержится желток и много гранул гликогена. Гоноциты мигрируют по кровеносным сосудам (с током крови) или путем амебоидных движений вначале в стенку задней кишки, а после этого вдоль ее брыжейки в половые валики, где они входят в контакт с целомическим эпителием и мезенхимными компонентами, т. е. двумя другими составными элементами гонады. В процессе миграции и после внедрения в половые валики гоноциты интенсивно пролиферируют.
Далее, материал половых валиков вместе с гоноцитами начинает прорастать в подлежащую мезенхиму в виде клеточных тяжей – половых шнуров. Первоначально половые шнуры имеют связь с эпителием поверхности I почки, далее отрываются от него.
К концу индифферентной стадии путем расщепления из мезонефрального (Вольфого) протока формируются парамезонефральные (Мюллеровы) протоки, впадающие также в клоаку.
С 7-недели у эмбрионов 17-20 мм длины в гонаде появляются определенные морфологические особенности - начинается половая дифференцировка.
При развитии мужской половой железы половые шнуры удлиняются и соединяются с канальцами I почек, впадающих в Вольфов проток.
Из материала половых шнуров формируется эпителиосперматогенный слой извитых семенных канальцев, при этом клетки целомического эпителия дифференцируются в поддерживающие клетки (Сертоли), а гоноциты – в сперматогонии.
В начале 3 мес. между извитыми семенными канальцами из мезенхимы дифференцируется интерстициальная ткань яичек, в составе которой, предположительно из клеток мигрировавших с I почек или клеток нервного происхождения, образуются интерстициальные эндокринные клетки Лейдига, продуцирующие тестостерон. Количество и размер клеток Лейдига достигают максимума у 14 - 16-недельных плодов, когда они заполняют все пространство между канальцами.
Из канальцев I почек образуются эпителий прямых канальцев, сети семенника и выносящих канальцев.
Из проксимального отдела Вольфового протока формируется эпителий протока придатка, а из его остальной части – эпителий семявыносящего и семяизвергательного протока. Из выпячивания дистального отдела стенки Вольфого протока образуется эпителий семенных пузырьков.
Из выпячивания стенки мочеиспускательного канала образуются предстательная железа и бульбоуретральные железы.
Из окружающей мезенхимы образуются соединительнотканный и гладкомышечный компоненты яичек, придатков яичка, семенных пузырьков, предстательной железы, бульбоуретральных желез и семявыносящих путей.
При развитии органов мужской половой системы парамезонефральный (Мюллеров) проток участия не принимает, в большей части подвергается обратному развитию, только самая дистальная его часть сохраняется в виде рудиментарной мужской маточки, открывающаяся в мочеиспускательный канал в толще предстательной железы.
По мере развития яички из первоначального места закладки (в поясничной области на поверхности I почек) начинают опускаться вниз по задней стенке брюшной полости:
На 3-м мес. яички опускаются ко входу в малый таз;
6-8 мес. проходят по паховому каналу, предварительно получив серозный (брюшинный) покров;
Перед рождением опускаются в мошонку.
Семенники новорожденного, также как и плода, гормонально активны, в соединительнотканной строме много клеток Лейдига.
Перестройка структуры семенников начинается сразу после рождения.
С 5 - 6 лет в семенниках начинает обнаруживаться увеличение размеров клеток Сертоли, появляются делящиеся сперматогонии.
В семенниках детей 7 - 8-летнего возраста уже можно обнаружить дифференцировку эпителия семенных канальцев на слои.
Структуры семенных канальцев дальнейшие изменения претерпевает в возрасте 12 -13 лет, когда в семенных канальцах начинают обнаруживаться немногочисленные сперматиды, в строме органа появляются типичные лейдиговские клетки. Описанные изменения совпадают во времени с появление вторичных половых признаков - увеличением полового члена, предстательной железы, появлением волосяного покрова на лобке, особенно интенсивно растут семенники. С 15 - 16 лет в канальцах семенника обнаруживаются все клетки сперматогенного эпителия. Однако появление в просвете канальцев первых сперматозоидов не говорит о зрелости семенника, так как в это время канальцы не имеют типичной картины сперматогенеза - клетки в них расположены хаотично. Эта картина длится в среднем от 3 до 5 лет. Следовательно, окончательная зрелость железы достигает к 18 - 20 годам.
Закладка наружных половых органов начинается на 4 неделе развития. Мочеиспускательный канал в области промежности на поверхность кожи открывается мочеполовой щелью . Вокруг мочеполовой щели из эктодермы и подлежащей мезенхимы формируются закладки наружных половых органов:
- срединно, впереди от мочеполовой щели образуется утолщение – половой бугорок;
- края щели ограничивают 2 половые складки и 2 половых валика.
Половой бугорок сильно удлиняется и образует половой член. Половые складки сливаются и формируют пещеристые тела члена. Половые валики срастаясь образуют мошонку.
Развитие женской половой системы
При развитии женских половых желез – яичников, мезенхима прорастая расчленяет половые шнуры на отдельные фрагменты или островки, называемые яйценосными шарами . В яйценосных шарах продолжается процесс пролиферации – при этом гоноциты вступают в первую стадию овогенеза – стадию размножения, образующиеся половые клетки называются овогониями, а окружающие их целомические клетки начинают дифференцироваться в фолликулярные клетки.
Дальнейшее разделение яйценосных шаров мезенхимой на еще более мелкие фрагменты продолжается до тех пор, пока в каждом фрагменте остается в центре 1 овогония, окруженная одним слоем плоских фолликулярных клеток.
Образовавшиеся структуры называются премордиальными фолликулами .
На 3 мес. в премордиальных фолликулах овогонии проходят стадию малого роста и вступают в 1-е деление мейоза (стадия созревания), но процесс останавливается на этапе профазы этого деления.
К моменту рождения в яичнике ребенка корковый слой заполнен примордиальными фолликуламив которых овоциты I порядка находятся в профазе своего первого мейотического деления. В яичниках новорожденной девочки насчитывается примерно 300-400 тысяч примордиальных фолликулов. Наряду с развитием, еще в эмбриональном периоде имеет место атрезия фолликулов.
Однако в постнатальном периоде процесс развития фолликулов довольно интенсивно и яичник девочки до 12 - 13 лет, как правило, содержит несколько вторичных фолликулов и пузырьков. Но полного развития фолликулы достигают только начиная с периода половой зрелости. После первой овуляции возникает еще одна структура яичника - желтое тело, и яичник девочки с этих пор образует еще один вид гормона - прогестерон.
С раннего детства в яичнике девочки происходит разрастание соединительнотканных структур. Приблизительно с 30-летнего возраста начинается тотальное постепенное фиброзирование стромы коркового вещества.
Таким образом, возрастные изменения параллельно затрагивают как гормонопродуцирующие, так и опорные ткани яичника.
Развитие матки и маточных труб
Мюллеровы протоки появляются в конце второго месяца внутриутробного развития путем расщепления из Вольфового протока. Мюллеровы протоки открываются в клоаку независимо друг от друга отдельными отверстиями. Из Мюллеровых каналов развиваются маточные трубы, матка и влагалище. Маточные трубы у человека формируются в виде парных образований, в то время как матка и влагалище образуются в результате срастания дистальных отрезков Мюллеровых протоков. В этих органах из окружающей мезенхимы образуется соединительная и гладкомышечная ткани. Из висцеральных листков спланхнотомов и мезенхимы образуется наружная серозная (брюшинная) оболочка.
Наружные половые органы у женщины развиваются из тех же зачатков, что и у мужчины:
Половой бугорок превращается в клитор;
Несросшиеся половые складки образуют вокруг мочеполовой щели малые половые губы;
Несросшиеся половые валики формируют вокруг клитора и малых половых губ большие половые губы. Нижняя часть мочеполового синуса между половыми складками сохраняется в виде преддверия влагалища. Наружные женские половые органы определяются уже у плодов 9-10 нед, но приобретают черты окончательного строения к рождению, в связи с увеличением половых губ и относительным уменьшением головки клитора.
Беременная женщина всегда быстрее хочет узнать, кто родится – мальчик или девочка.
На каком же сроке формируются половые органы ребенка? От чего зависит пол будущего малыша?
Об этом можно узнать из данной статьи.
В утробе женщины плод развивается около 40 недель. На протяжении этого периода зародыш превращается в эмбрион, у которого постепенно формируются органы и их системы.
Условно всю беременность разделяют на три периода, так называемые триместры, которые состоят из трех месяцев. Все это время происходит , которое делится на такие важные этапы:
- Формирование зародыша – эмбриона
- Развитие плода – фетальная стадия
В первый месяц начинает формироваться нижние и верхние конечности, голова, позвоночник, а также важные органы – сердце и мозг.
К семи неделям у плода уже можно различить пальцы, уши и глаза. В этот период образовываются желудок и печень. У сердца выделяются 4 отделения. Продолжается развитие нервной системы. Ближе ко второму месяцу эти органы усовершенствуются.
К одиннадцатой недели важнейшие органы уже сформированы, происходит развитие мышечной ткани. С помощью стетоскопа можно услышать биение сердца. Малыш начинает совершать движения, однако так, что женщина этого еще не чувствует.
К концу первого триместра можно определить будущего ребенка.
На протяжении второго триместра у плода можно определить части лица и тела. К девятнадцатой неделе системы органов уже сформированы, и они продолжают свой рост и развитие.
В третьем триместре малыш в утробе реагирует на различные звуки, он может спать, кожные покровы его становятся естественного цвета, глазами он может воспринимать яркие вспышки цвета.
К тридцатой недели ребенок может сосать пальцы, закрывать и открывать глаза.
Легкие крохи формируются полностью к тридцать седьмой недели. Начинается усиленный плода.
С сороковой по сорок вторую неделю малыш готовится к появлению в свет.
На каком сроке происходит формирование пола плода
Пол малыша устанавливается практически сразу после оплодотворения в зависимости от набора хромосом. Однако половые клетки формируются только на пятой недели беременности.
Формирование репродуктивных органов происходит примерно на седьмой неделе. До этого периода внешние половые органы девочки и мальчика выглядят почти одинаково, поэтому их нельзя еще различить при помощи любых методов.
На восьмой недели яички плода начинают выделять половой , а также ингибитор протоков, которые называются мюллеровым, который приводит к тому, что данные протоки исчезают. Если эти протоки отсутствуют, то формируются женские органы. Внешние половые органы развиваются к концу девятой недели.
У мальчиков после одиннадцатой недели формируется половой член и мошонка, но яички до начала третьего триместра еще спрятаны в животике.
Выяснить пол крохи с помощью ультразвукового исследования можно в начале второго триместра. Хотя в этом случае не исключаются ошибочные предположения.
Достоверно определить пол ребенка можно лишь в четыре – четыре с половиной месяца.
Важно отметить, что с мужской пол плода легче выясняется, чем женский. Поскольку на ранних этапах развития половых губ органы часто отекают, поэтому их на можно спутать с мужскими органами.
Факторы, от которых зависит пол ребенка
Если пара желает определенный пол малыша, то об этом следует позаботиться еще до оплодотворения.
Есть мнение, что употребление некоторых перед беременностью также может воздействовать на формирование пола.
Для зачатия мальчика необходимо принимать в пищу продукты, содержащие соль и калий. Рекомендуется употребление всех сортов рыбы и мяса, яичного белка, грибов.
Среди овощей – желательно кушать горох, картофель, чечевицу и фасоль. Фрукты, способствующие рождению мальчика, — это бананы, черешня, финики, абрикосы. Также рекомендуется употреблять черный шоколад.
Чтобы зачать девочку, следует кушать блюда из ингредиентов, содержащих кальций и магний. Для этого советуют употреблять яйца, молоко и молочную продукцию, манку и рис. Среди фруктов желательны малина, яблоки, ананасы, клубника, арбузы, груши. Полезными считаются мед, желе, варенье, сахар.
Существуют такие вероятные факторы, которые в некоторой степени воздействуют на формирование пола малыша:
- В первую очередь, пол крохи зависит от набора хромосом клеток мужских и женских. В яйцеклетке содержатся лишь Х-хромосомы. Сперматозоид, кроме этой хромосомы, имеет также Y-хромосомы. При зачатии Х-хромосомой пол у ребенка женский, в другом случае – мужской.
- Считается также, что пол может зависеть от дня оплодотворения. Если
Мужские и женские внутренние половые органы, хотя и значительно отличаются по строению, но тем не менее имеют общие зачатки. В начальной стадии развития существуют общие клетки, являющиеся источниками образования половых желез, связанные с мочевыми и половыми протоками (проток мезонефроса) (рис. 341). В период дифференцировки половых желез развития достигает только одна пара протоков. При образовании мужской особи из полового протока развиваются извитые и прямые канальцы яичка, семя-выносящий проток, семенные пузырьки, а мочевой проток редуцируется и остается лишь мужская маточка в colliculus seminalis как рудиментарное образование. При образовании женской особи развития достигает мочевой проток, являющийся источником образования маточной трубы, матки и влагалища, а половой проток в свою очередь редуцируется, также давая рудимент в виде epoophoron и paroophoron.
341. Схематическое изображение развивающейся мужской мочеполовой системы (по Hertig).
1 - диафрагмальная связка; 2 - придаток яичка; 3 - яичко до опускания в мошонку; 4 - мочевой пузырь; 5 - отверстия мочеточников; 6 - sinus prostaticus; 7 -предстательная железа; 8 - мочеиспускательный канал; 9 - мошонка; 10 - яичко после опускания; 11 - отверстие семяизвергательного протока; 12 - паховая связка; 13 - проток средней почки; 14 - мезонефральный проток; 15 - мочеточник; 16 - окончательная почка.
Развитие яичка . Формирование яичка связано с протоками мочеполовой системы. На уровне средней почки (mesonephros) под мезотелием туловища формируются зачатки яичка в виде тяжей семенника, являющихся производным энтодермальных клеток желточного мешка. Гонадные клетки тяжей семенника развиваются вокруг протоков мезонефроса (половой проток). На IV мес внутриутробного развития семенной тяж исчезает и формируется яичко. В этом яичке каждый каналец мезонефроса разделяется на 3-4 дочерних канальца, которые превращаются в извитые канальцы, формирующие дольки яичка. Извитые канальцы соединяются в тонкий прямой каналец. Между извитыми канальцами проникают тяжи соединительной ткани, формирующие интерстициальную ткань яичка. Увеличивающееся яичко отодвигает париетальную брюшину; в результате образуются складка выше яичка (диафрагмальная связка) и нижняя складка (паховая связка полового протока). Нижняя складка превращается в проводник семенника (gubernaculum testis) и принимает участие в опускании яичка. В паховой области у места прикрепления gubernaculum testis формируется выпячивание брюшины (processus vaginalis), срастающееся со структурами передней брюшной стенки (рис. 342). В дальнейшем это выпячивание будет участвовать в формировании мошонки. После образования выпячивания брюшины передняя стенка углубления смыкается во внутреннее паховое кольцо. Яичко на VII - VIII мес внутриутробного развития проходит через паховый канал и к моменту рождения оказывается в мошонке лежащим за брюшинным выростом, к которому яичко прирастает с его наружной поверхности. При перемещении яичка из брюшной полости в мошонку или яичника в малый таз говорить об истинном его опускании не совсем правильно. В этом случае возникает не опускание, а несоответствие роста. Связки, находящиеся выше и ниже половых желез, отстают в темпах роста от туловища и таза и остаются на месте. В результате таз и туловище увеличиваются, а связки и железы «спускаются» навстречу развивающемуся туловищу.
342. Процесс опускания яичка в мошонку.
1 - брюшина; 2 - семявыносящий проток; 3 - яичко; 4 - паховая связка; 5 - мошонка; 6 - processus vaginalis.
Аномалии развития . Частой аномалией развития является врожденная паховая грыжа, когда паховый канал настолько широк, что через него внутренние органы выходят в мошонку. Наряду с этим встречается задержка яичка в брюшной полости около внутреннего отверстия пахового канала (крипторхизм).
Развитие яичника . В области семенного тяжа у женской особи половые клетки рассеяны в мезенхимной строме. Соединительнотканная основа и оболочка развиваются плохо. В мезенхиме яичника дифференцируются корковая и мозговая зоны. В корковой зоне формируются фолликулы, которые у новорожденной девочки под влиянием гормонов матери увеличиваются, а затем после рождения атрофируются. В мозговое вещество врастают сосуды. В эмбриональном периоде яичник располагается над входом в малый таз. С увеличением яичника на IV мес развития паховая связка mesonephros изгибается и превращается в подвешивающую связку яичника. Из ее нижнего конца формируются собственная связка яичника и круглая связка матки. Яичник будет находиться между двумя связками в малом тазу (рис. 343).
343. Схематическое изображение развивающихся женских половых органов (по Hertig).
1 - диафрагмальная связка средней почки;
2 - отверстие маточной трубы;
3 - яичник;
4 - паховая связка;
5 - мочевой пузырь;
6 - отверстия мочеточников;
7- мочеиспускательный канал;
8 - малая половая губа;
9 - большая половая губа;
10 - влагалище;
11 - круглая связка матки;
12 - круглая связка яичника (часть паховой связки);
13 - яичник;
14 - маточная труба после опускания;
15 - проток средней почки;
16 - мочеточник;
17 - окончательная почка.
Аномалии развития . Иногда наблюдается добавочный яичник. Более частой аномалией является изменение топографии яичника: он может располагаться у внутреннего отверстия пахового канала, в паховом канале или в толще больших половых губ. В этих случаях могут наблюдаться и аномалии развития наружных половых органов.
Развитие матки, маточных труб и влагалища . Придаток яичка, семявыносящий проток и семенные пузырьки развиваются из полового протока, в стенке которого формируется мышечный слой.
Маточные трубы, матка и влагалище формируются путем преобразования мочевых протоков. Этот проток на III мес развития между яичником и маткой превращается в маточную трубу с расширением на верхнем конце. Маточная труба также увлекается в таз опускающимся яичником (рис. 344).
344. Схематическое изображение образования матки, влагалища и мезонефральных протоков.
А, Б, В: 1 - мезонефральный проток; 2 - проток средней почки; 3 - мочеполовая пазуха. Г: 1 - маточная труба; 2 - тело матки; 3 - шейка матки; 4 - влагалище; 5 - мочеполовая пазуха.
Мочевые протоки в нижней части окружаются мезенхимными клетками и образуют непарную трубку, которая на II мес разделяется валиком. Верхняя часть обрастает мезенхимными клетками, утолщается и образует матку, а из нижней части развивается влагалище.
Репродуктивная медицина не появилась бы, не будь у человека полового диморфизма. Он проявляется спустя несколько недель после зачатия, а на ранних стадиях развития фенотип у эмбрионов обоего пола одинаковый. Половая дифференцировка у человека представляет собой цепь событий, определяемую сочетанием половых хромосом, образовавшимся в результате оплодотворения. Нарушение любого из звеньев этой цепи чревато пороками развития половых органов. Патогенез этих пороков можно понять, только зная, как развивается половая система.
У млекопитающих генетический пол в норме определяется тем, какую половую хромосому несет оплодотворивший яйцеклетку сперматозоид. Этот хорошо известный факт был установлен в начале прошлого столетия, когда стало ясно, что половую принадлежность определяет кариотип. Наличие в нем Y-хромосомы приводит к развитию мужского фенотипа, а ее отсутствие - женского. Было сделано предположение, что на Y-хромосоме расположен специфический ген, продукт которого обусловливает развитие плода по мужскому типу. Таким образом, наличие Y-хромосомы приводит к дифференцировке индифферентной половой железы в яичко, а не в яичник.
Роль Y-хромосомы в определении пола видна на классическом примере синдромов Клайнфельтера и Тернера. Синдром Клайнфельтера возникает при кариотипе 47,XXY; наличие двух Х-хромосом не препятствует формированию мужского фенотипа. Больные с синдромом Тернера имеют кариотип 45,X и женский фенотип. Известно также о существовании женщин с кариотипом 46,XY и мужчин с кариотипом 46,XX. Причиной подобного несоответствия генетического и фенотипического пола служит утрата или добавление участка Y-хромосомы, ответственного за определение пола. Полагают, что добавление этого участка происходит в результате кроссинговера во время мейоза, а утрата может быть следствием мутации.
При картировании участка Y-хромосомы, ответственного за определение пола, был выделен и клонирован ген SRY. Этот ген найден у мужчин с кариотипом как 46,XY, так и риотипом 46,XY, имеющих женский фенотип, обнаружены мутации этого гена. В опытах на мышах показано, что наличие гена SRY - достаточное условие для проявления мужского фенотипа. После встраивания в геном XX гена sry (аналога человеческого гена SRY) мышата развивались как самцы, несмотря на отсутствие всех остальных генов Y-хромосомы. Ген SRY кодирует фактор транскрипции, регулирующий работу генов, ответственных за развитие яичек. Однако для того, чтобы в яичке происходил сперматогенез, необходимы и другие гены, расположенные на Y-хромосоме, поэтому такие трансгенные мыши бесплодны.
Развитие половых желез
Половые железы человека развиваются из индифферентной гонады, которая в процессе дифференцировки может стать или яичником, или яичком. Это уникальное явление в эмбриологии человека - как правило, нормальное развитие зачатка органа строго детерминировано и может идти только в одном направлении. Выбор пути, по которому пойдет развитие половой железы, определяется продуктом гена SRY. Развитие других половых органов, описанное ниже, напрямую не зависит от кариотипа, а определяется наличием мужских или женских половых желез. Половая железа развивается из полового тяжа, расположенного вблизи от первичной почки, которая в свою очередь участвует в формировании половых органов. Половой тяж появляется в мезодерме на 4-й неделе, а к 5- 6-й неделе в него начинают мигрировать половые клетки. К. 7-й неделе половой тяж начинает дифференцироваться в яичко или яичник: из его целомического эпителия вглубь мезенхимной стромы врастают половые шнуры, в которых располагаются половые клетки. Если половые клетки не развиваются и не проникают в половой тяж, то половая железа не образуется.
В эмбриогенезе половой диморфизм впервые проявляется на стадии образования половых шнуров. У эмбриона мужского пола половые шнуры продолжают пролиферировать, а у эмбриона женского пола они подвергаются дегенерации.
При развитии эмбриона женского пола первичные половые шнуры дегенерируют, и на их месте из мезотелия полового валика формируются вторичные (кортикальные) половые шнуры. Эти шнуры неглубоко врастают в мезенхиму яичника, оставаясь в корковом веществе, где располагаются женские половые клетки. В процессе эмбриогенеза вторичные половые шнуры не образуют разветвленную сеть, а разделяются на островки, окружающие половые клетки. В дальнейшем из них образуются фолликулы, причем эпителиальные клетки шнуров превращаются в гранулезные клетки, а клетки мезенхимы - в текоциты.
Изначально половые клетки образуются вне половых желез и затем мигрируют к месту их развития, давая начало либо яйцеклеткам, либо сперматозоидам. Это обеспечивает изоляцию половых клеток от стимулирующих сигналов и предотвращает их преждевременную дифференцировку. По мере того как в половом валике из мезодермы, выстилающей брюшную полость, формируется индифферентная гонада. В гонаде они проникают в медиальную часть половых валиков, где, взаимодействуя с другими клетками, формируют половые железы. Механизмы, контролирующие миграцию и пролиферацию половых клеток, до конца не изучены. В экспериментах на мышах показано, что в этом процессе определенную роль играют белок Kit и его рецепторы. Показано, что этот белок экспрессируется в мигрирующих половых клетках, в то время как его лиганд, или фактор стволовых клеток, экспрессируется вдоль всего пути миграции половых клеток. Мутация любого из генов, ответственных за выработку этих белков, может привести к уменьшению числа половых клеток, попадающих в половой тяж, что указывает на необходимость в сигналах, натравляющих половые клетки к месту назначения.
Развитие внутренних половых органов
Внутренние половые органы развиваются из половых протоков. Парные вольфовы, или мезонефрические, протоки представляют собой протоки первичной почки, которая существует только в эмбриональном периоде. Они открываются в клоаку. Латерально от их краниальных отделов из впячиваний целомического эпителия закладываются мюллеровы, или парамезонефрические, протоки, которые сливаются по средней линии и также открываются в клоаку. Некоторые специалисты полагают, что мюллеровы протоки являются производными вольфовых. Вольфов проток направляет развитие мюллерова протока.
Для формирования мужских внутренних половых органов необходимы тестостерон, секретируемый клетками Лейдига, и антимюллеров гормон, секретируемый клетками Сертоли. В отсутствие тестостерона происходит дегенерация вольфовых протоков, а в отсутствие антимюллерова гормона эти протоки персистируют.
В реализации эффектов тестостерона важную роль играют андрогеновые рецепторы. Это хорошо видно у больных с полной резистентностью к андрогенам (тестикулярной феминизацией). Такие больные имеют кариотип 46,XY и, следовательно, ген SRY, а значит, яички у них нормально развиты и вырабатывают тестостерон.
В противоположность вольфовым протокам, для развития мюллеровых протоков специальные стимулы не нужны. Однако у эмбриона мужского пола эти протоки дегенерируют и рассасываются. Как уже упоминалось, для этого необходим антимюллеров гормон. Он вырабатывается клетками Сертоли и представляет собой гликопротеид, состоящий из 560 аминокислот, принадлежащий к семейству трансформирующих факторов роста.
Если половая железа отсутствует (т. е. ни тестостерон, ни антимюллеров гормон не вырабатываются), то внутренние половые органы развиваются по женскому типу. У больных с тестикулярной феминизацией имеются яички, которые вырабатывают антимюллеров гормон, поэтому мюллеровы протоки дегенерируют. Таким образом, с одной стороны, тестостерон не стимулирует дифференцировку вольфовых протоков, а с другой стороны, мюллеровы протоки также не дифференцируются, поскольку этому препятствует антимюллеров гормон.
Высоким уровнем анти мюллерова гормона ранее пытались объяснить агенезию производных мюллеровых протоков у больных синдромом Майера-Рокитанского-Кюстера. Но молекулярные исследования не подтвердили наличия каких-либо делеций или полиморфизма гена MIS, также как не было продемонстрировано повышенной секреции либо экспрессии антимюллерова гормона у взрослых больных.
Для развития матки необходима секреция эстрогенов, воздействующих на эстрогеновые рецепторы. У мышей с поврежденным эстрогеновым α-рецептором имеются лишь рудиментарные половые органы, хотя можно четко различить маточные трубы, матку, шейку матки и влагалище. Недавно были описаны гены, ответственные за морфофункциональную специализацию сегментов мюллеровых протоков.
Гены, определяющие направление развития, довольно консервативны в ходе эволюции. Все многоклеточные животные обладают примерно одинаковым набором генов. Гены, содержащие гомеобокс (гены НОХ), определяют дифференцировку и специализацию осевых структур зародыша у всех высших многоклеточных животных. Мюллеровы и вольфовы протоки как раз и представляют собой такие недифференцированные оси. Гены НОХ обеспечивают дифференцированную сегментацию зародыша и развитие осевых структур.
Основа открытия генов НОХ была заложена более 100 лет назад, когда Уильям Бэтсон описал у плодовой мушки случай превращения одного органа в другой. Это явление получило название гомеозис. Около 20 лет назад была найдена генетическая основа гомеозиса - мутации, в особых генах, содержащих гомеобокс (генах НОХ). Мутации в этих генах часто приводили к замене одного органа на другой; в результате появилась концепция, что они служат основными регуляторами дифференцировки тканей по всем осям тела, включая ЦНС, позвоночник, конечности и половые органы. У человека имеется 39 генов НОХ, организованных в 4 параллельных кластера: НОХА, НОХВ, НОХС и HOXD. Каждый кластер проявляет пространственную колинеарность; гены расположены на хромосоме в том же порядке, в каком они экспрессируются вдоль осей тела (от краниального отдела к каудальному).
Гены НОХ кодируют факторы транскрипции. Они контролируют экспрессию генов, точно определяя дифференцировку сегментов тела. Порядок, в котором гены НОХ экспрессируются вдоль осей тела, определяет правильное развитие соответствующих органов и структур. Гены НОХА9-НОХА13 экспрессируются в строго ограниченных зонах вдоль осей развивающихся вольфовых и мюллеровых протоков. Ген НОХА9 экспрессируется на участке мюллерова протока, дающем начало маточной трубе, ген НОХА 10 - в развивающейся матке, НОХА И - в зачатке нижнего сегмента матки и ее шейки, а НОХА 13 - на месте будущей верхней части влагалища. Экспрессия этих генов на соответствующих участках мюллеровых протоков обеспечивает правильное формирование половых органов. Гены НОХС и HOXD также экспрессируются в мюллеровых протоках и, по-видимому, тоже вносят свой вклад в развитие их производных.
Роль генов НОХ в развитии репродуктивной системы человека можно показать на примере женщин, имеющих мутации гена НОХА 13. У некоторых из этих женщин наблюдается так называемый кисте-стопо-маточный синдром. Для него характерно нарушение слияния мюллеровых протоков, приводящее к развитию раздвоенной или двурогой матки (см. ниже).
Прием нестероидного эстрогена диэтилстильбэстрола во время беременности приводит к порокам развития половых органов у плода. По-видимому, эти пороки обусловлены нарушением экспрессии генов НОХ и других генов, контролирующих развитие. Так, показано, что этот препарат влияет на экспрессию генов НОХА в мюллеровых протоках. Под воздействием диэтилстильбэстрола в матке усиливается экспрессия гена НОХА9, а экспрессия генов НОХАЮ и НОХА11, наоборот, уменьшается. В результате матка может приобретать черты тех структур, развитие которых в норме контролируется геном НОХА9, т. е. маточных труб.
Приблизительно на 9-й неделе беременности, после слияния мюллеровых протоков и образования рогов матки, каудальный отдел мюллерова протока соприкасается с мочеполовым синусом. Это стимулирует пролиферацию энтодермы с образованием мюллеровых бугорков, из которых формируются пазушно-влагалищные луковицы. Дальнейшая пролиферация энтодермы приводит к формированию влагалищной пластинки. К 18-й неделе беременности в пазушно-влагалищной луковице формируется полость, соединяющая мочеполовой синус с нижней частью мюллерова протока. Своды влагалища и его верхняя треть, по-видимому, развиваются из мюллеровых протоков, а нижние две трети - из пазушно-влагалищных луковиц. Девственная плева состоит из остатков ткани, отделяющей мочеполовой синус от полости влагалища. Она состоит из клеток, берущих начало от клеток влагалища и мочеполового синуса.
Развитие наружных половых органов
На 4-й неделе клетки мезенхимы мигрируют в область клоаки и образуют парные складки. В месте схождения этих складок образуется половой бугорок, из которого развивается или клитор, или половой член.
У новорожденных мальчиков с дефицитом 5а-редуктазы вырабатывается как тестостерон, так и антимюллеров гормон.
Биологическая зрелость организма человека наступает в течение периода полового созревания, когда пробуждается половой инстинкт. В переходный период происходит активизация деятельности желез внутренней секреции, развитие половых органов. Период, когда наступает половое созревание, и его интенсивность, могут быть различными и зависеть от характера питания, состояния здоровья, климата, социально-экономических и бытовых условий. Немаловажная роль принадлежит и наследственным особенностям.
Развитие женских половых органов
Для развития женских половых органов характерно неравномерное совершение в различные возрастные периоды до тех пор, пока не наступит половая зрелость. В утробе матери половые органы девочки растут неравномерно, что объясняется действием эстрогенных веществ матери или, точнее, плацентарных гормонов. Эстрогенные гормоны продолжают влиять на состояние половых органов девочки еще в течение некоторого времени после ее рождения, и его проявлениями являются характерные морфологические и биохимические особенности организма девочки. Кроме этого, имеют место быть некоторые яркие функциональные проявления, среди которых, к примеру, выделения крови и слизи из половой щели у новорожденных девочек, увеличение молочных желез и выделение молозива. Эти явления носят название полового криза новорожденных.
Но плацентарные гормоны оказывают влияние на девушку в течение короткого времени. Содержание эстрогенных веществ в моче новорожденных девочек заметно убывает в течение 5-6-ти дней после рождения, в связи с чем половые органы подвергаются обратному развитию, для которого характерно более медленное течение. В дальнейшем половые органы девочки можно охарактеризовать «нейтральным» ростом, т.е. свободным от выраженного влияния половых гормонов, если сравнивать их с другими органами. В частности, матка достигает размеров, свойственных периоду гормональной гипертрофии новорожденных, примерно к 10-ти годам жизни. Более интенсивный рост гениталий начинается с 9-10-ти летнего возраста.
Таким образом, развитие можно охарактеризовать в следующем виде:
- усиленный рост незадолго до рождения;
- обратное развитие вскоре после рождения;
- замедленный рост гениталий в первые годы жизни;
- усиленное развитием в предпубертатном и, в особенности, пубертатном периодах.
Развитие половых органов у мальчиков
Половые органы у мальчиков начинают развиваться еще, когда плод находится в утробе матери, на третьем месяце беременности. Сначала происходит формирование головки полового члена и его пещеристых тел. После этого отмечается рост кожного покрова полового члена. В одно время с формированием полового члена и мочеиспускательного канала происходит формирование мошонки. Мужские половые железы (яички) опускаются в мошонку на 8-ом месяце беременности. Интенсивно яички начинают расти с момента рождения и до года, их размер в среднем увеличивается в 3,7 раз, а масса – в 3,6 раз. В возрасте с 10-ти до 15-ти лет происходит увеличение размера яичек в 7,5 раз, массы — в 9,5 раз.
Простатой и семенными пузырьками выполняется функция дополнительных желез полового аппарата. До момента, когда наступит половая зрелость, простата представляет собой мышечный орган, развитие железистой части которого происходит до , и достижение дефинитивного строения относится к 17-ти годам.
Особенности периода полового созревания
Во время полового созревания происходит перестроение всего организма, изменение психики подростка. Особенностями периода полового созревания является его неравномерность, опережение одних процессов другими, снижение работоспособности, возникновение невротических реакций – раздражимости, плаксивости.
Начинают возникать новые отношения между полами, мальчики стараются показать свою силу перед девочками, для девочек характерно повышение интереса к своему внешнему виду. Порой первые любовные переживания приводят к тому, что подростки начинают хуже учиться, становятся замкнутыми.
