Статеві клітини. Особливості їх будови і розвитку

На відміну від решти клітин тіла людини статеві клітини містять одиночний, або гаплоїдний, тобто зменшений вдвоє, набір хромосом (23). Всі хромосоми, за винятком статевих, називають аутосомами. Аутосоми визначають всі ознаки організму, крім статевих. Останні залежать від статевих хромосом (X- і Y- хромосоми в чоловічих статевих клітинах, X- і Х-хромосоми — в жіночих статевих клітинах) .

Організм людини розвивається із заплідненого яйця, яке утворюється в результаті злиття двох статевих клітин: чоловічої — сперматозоїда і жіночої — яйцеклітини. Статеві клітини утворюються в статевих залозах.

У заплідненій яйцеклітині людини міститься диплоїдний набір хромосом (46). При дробленні заплідненого яйця і кожному наступному поділ клітин (цей процес називають мітозом) хромосоми подвоюються, і кожна з парних хромосом розходиться в дочірні клітини, кожна з яких одержує по 46 хромосом. Якби сперматозоїд і яйцеклітина містили диплоїдний набір хромосом, то після їх злиття запліднене яйце мало б 92 хромосоми. Насправді таке не відбувається.

У процесі еволюції виник і розвинувся особливий механізм, який підтримує постійне число хромосом при заплідненні. Цей механізм пов'язаний з особливим типом клітинного поділу, завдяки якому в статеві клітини потрапляє гаплоїдний набір хромосом.

При дозріванні статевих клітин відбуваються два поділи, що швидко ідуть один за одним, в результаті чого число хромосом скорочується вдвоє. Процес поділу клітин, який веде до зменшення числа хромосом вдвоє, називають мейозом.

Таким чином, і чоловіча і жіноча зародкові клітини мають половинний набір хромосом. При заплідненні утворюється зигота з повним набором хромосом, із якої розвивається організм дитини.

Чоловічі статеві клітини. Чоловічі статеві клітини — сперматозоїди утворюються у великій кількості в чоловічих статевих залозах — яєчках. Яєчка містяться за тазом, в шкірно-м'язовому мішкоподібному утворенні — мошонці, яка є зменшеною частиною передньої черевної стінки.

Яєчко — парна статева залоза. Вона виробляє чоловічі статеві клітини — сперматозоїди і статевий гормон тестостерон, який стимулює ріст чоловічих статевих органів і розвиток вторинних статевих ознак.

Процес утворення сперматозоїдів називається сперматогенезом. Протягом всього періоду статевої активності організму яєчко виробляє сперматозоїди безперервно, але виділяються вони у зовнішнє середовище лише у певні моменти.

Зрілий сперматозоїд складається з головки, шийки і хвоста, скорочення якого забезпечують рух сперматозоїда. Швидкість руху його 3...4 мм/хв..

З часу дозрівання організму підлітка у звивистих канальцях яєчок зароджуються в день мільйони сперматозоїдів. За один раз їх може викидатися близько 500 млн. і більше. Зрілі сперматозоїди у чоловічому організмі можуть жити близько місяця, потім вони старіють і руйнуються.

Жіночі статеві клітини. Статевою залозою жінки є яєчник. Це — парна жіноча статева залоза, яка розташована біля верхнього входу в малий таз по обидва боки від матки.

Яєчник складається з двох шарів — кіркового і мозкового. У кірковому шарі утворюються яйцеклітини — жіночі статеві клітини, із яких в результаті запліднення розвивається новий організм. Крім того в яєчнику виробляються статеві гормони, від яких залежить не тільки діяльність статевих органів жінки, а й нормальна життєдіяльність всього жіночого організму.

Мозковий шар складається із сполучної тканини, яка містить кровоносні судини і нерви.

Процес утворення яйцеклітин називається овогенезом.

Запліднення. Заплідненням називають злиття чоловічої та жіночої статевих клітин, в результаті чого виникає зигота (запліднена яйцеклітина). Запліднення найчастіше відбувається в розширенні маткової труби. Сперматозоїди, завдяки своїй активності і рухливості просуваються в порожнину матки, проходять її і потрапляють до маткових труб і в одній з них зустрічаються із зрілою яйцеклітиною. Тут сперматозоїд (один із багатьох) проникає в яйцеклітину і запліднює її.

Сперматозоїд вносить в яйцеклітину спадкові властивості, характерні для чоловічого організму, що містяться у закодованому вигляді в хромосомах чоловічої статевої клітини.

Вище ми уже говорили, що зрілі статеві клітини мають гаплоїдний (одинарний) набір хромосом (у людини — 23)- У заплідненій яйцеклітині (зиготі) відновлюється диплоїдний набір хромосом.

Розвиток заплідненої яйцеклітини, зародка і плоду. Розвиваючись, запліднене яйце продовжує свій рух по матковій трубі до матки, куди воно потрапляє приблизно через 3...6 днів після запліднення.

В перші 3...4 доби після запліднення в міру руху до матки починається дроблення заплідненої яйцеклітини. Після того як запліднене яйце починає ділитися, його називають ембріоном. Дроблення відбувається повільно. На четверту добу зародок складається з 7...12 бластомерів (бластомери — клітини, які утворюються в результаті дроблення).

В момент проникнення заплідненого яйця до матки зовнішній шар клітин яйця, що дробиться, перетворюється на так званий трофобласт, а внутрішній — на ембріобласт. З ембріобласта утворюється зародок. Трофобласт являє собою оболонку, яка здійснює імплантацію до матки і живлення зародка. На трофобласті утворюються вирости (ворсини), які спочатку вкривають всю поверхню зародка і не мають кровоносних судин. Клітини трофобласта виділяють ферментоподібні речовини, які розчиняють тканини слизової оболонки матки.

У матці, вже підготовленій гормонами яєчника, ворсинки зародка проникають у набряклу слизову оболонку, яка дуже розростається і незабаром закривається над зародком.

Коли слизова оболонка матки «розтоплюється» ферментоподібною речовиною трофобласта, навколо зародка починається тканинний розпад, продукти якого і є для нього живильним середовищем.

Після імплантації (проникнення в стінку матки) зародок швидко росте і розвивається. Зовнішню оболонку зародка з цього часу називають ворсистою оболонкою, або хоріоном.

Між ворсинками і слизовою оболонкою матки утворюється міжворсинчастий простір. У ньому містяться продукти тканинного розпаду і циркулює материнська кров, яка вилилась із зруйнованих судин слизової оболонки. З цієї крові зародок дістає всі необхідні поживні речовини.

На другому місяці вагітності ворсинки на одному боці хоріона зникають (утворюється гладенький хоріон), а на боці, поверненому до стінки матки, в яку проник зародок, дуже розростаються. Ця частина хоріона (гіллястий хоріон) на восьмому— одинадцятому тижні вагітності перетворюється на частину плаценти. Ворсинки хоріона становлять основну масу плаценти. Другу частину плаценти утворює видозмінений шар слизової оболонки матки — відпадаюча оболонка. Формування плаценти називають періодом плацентації. З цього періоду зародок, що розвивається, називають плодом.

Плацента — орган,за допомогою якого плід пов'язаний з материнським організмом. Через неї здійснюється живлення плоду, його дихальна і видільна функції. Через плаценту від матері до плоду проникає багато захисних тіл (антитіл). Від плоду відходить пупковий канатик (завдовжки 50...60 см, завтовшки 1,5...2 см), всередині якого проходять кровоносні судини і нерви. Пупковий канатик з'єднується з плацентою, а остання прикріплюється до стінки матки. Таким чином, зв'язок плоду з материнським організмом здійснюється через плаценту і пупковий канатик.

Плід, що розвивається у матці, знаходиться в особливих оболонках, які утворюють ніби мішок, заповнений навколоплідними водами. Ці води дають змогу плоду вільно рухатися у мішку, забезпечують захист плоду від зовнішніх пошкоджень та інфекцій, а також сприяють нормальному перебігові родового акту. Оболонки, в яких міститься плід, що розвивається, називають послідом.

Нормальна вагітність триває 9 місяців. За цей час із заплідненого яйця мікроскопічних розмірів розвивається дитина масою близько 3 кг і більше і зростом 50...52 см.

Вагітність закінчується пологами. В результаті напруженої роботи м'язів матки дитина виштовхується в малий таз, потім скорочуються м'язи черевного пресу, і дитина з'являється на світ.

Мати і дитина ще зв'язані пульсуючою пуповиною. Лікар або акушерка спочатку перев'язують пуповину біля живота новонародженого, потім перерізають її. У дитини виникає легеневе дихання. Незабаром після народження дитини із порожнини матки виходить послід.

Через кілька тижнів (а інколи і місяців) після пологів дозрівання яйцеклітин в яєчнику поновлюється, про що свідчить настання менструацій. Жінка знову стає здатною до зачаття дитини.