Beskriv menneskets mandlige og kvindelige reproduktionsanatomi

I takt med at dyrene blev mere komplekse, udvikledes specifikke organer og organsystemer til at understøtte specifikke funktioner for organismen. De reproduktive strukturer, der udviklede sig hos landdyr, gør det muligt for hanner og hunner at parre sig, befrugte internt og understøtte vækst og udvikling af afkom.

Det reproduktive væv hos han- og hunmennesker udvikler sig på samme måde i livmoderen, indtil et lavt niveau af hormonet testosteron frigives fra mandlige gonader. Testosteron får de uudviklede væv til at differentiere sig til mandlige kønsorganer. Når testosteron er fraværende, udvikler vævene sig til kvindelige kønsorganer. Primitive kønskirtler bliver til testikler eller æggestokke. De væv, der producerer en penis hos hanner, producerer en klitoris hos kvinder. Det væv, der bliver til pungen hos en mand, bliver til skamlæberne hos en kvinde; det vil sige, at de er homologe strukturer.

Mandlig reproduktionsanatomi

I det mandlige reproduktive system huser pungen testiklerne eller testiklerne (ental: testis), herunder at give passage for blodkar, nerver og muskler i forbindelse med testiklernes funktion. Testiklerne er et par mandlige reproduktionsorganer, der producerer sædceller og nogle reproduktionshormoner. Hver testikel er ca. 2,5 x 3,8 cm (1,5 x 1 tommer) stor og er opdelt i kileformede lobler af bindevæv kaldet septa. I hver kile er der sædceller, som producerer sædceller.

Sædceller er ubevægelige ved kropstemperatur; derfor er pungen og penis uden for kroppen, som illustreret i figur 1, således at der opretholdes en passende temperatur for at sikre bevægelighed. Hos landpattedyr skal testikelparret være ophængt uden for kroppen ved ca. 2° C lavere end kropstemperaturen for at producere levedygtige sædceller. Hos landpattedyr kan der opstå infertilitet, når testiklerne ikke kommer ned gennem bughulen under fosterudviklingen.

Sædcellerne modnes i seminiferøse tubuli, der er oprullet inde i testiklerne, som illustreret i figur 1. Væggene i de seminiferiske tubuli består af de udviklende sædceller med de mindst udviklede sædceller i tubuliens periferi og de fuldt udviklede sædceller i lumenet. Sædcellerne er blandet med “barnepige”-celler kaldet Sertoli-celler, som beskytter kimcellerne og fremmer deres udvikling. Andre celler blandet i væggen af tubuli er de interstitielle Leydigceller. Disse celler producerer høje niveauer af testosteron, når manden når teenagealderen.

Når sædcellerne har udviklet flageller og er næsten modne, forlader de testiklerne og går ind i bitestiklerne, som er vist i figur 1. Denne struktur ligner et komma og ligger langs den øverste og bageste del af testiklerne; det er her, at sædcellerne modnes. Sædcellerne forlader epidididymis og går ind i vas deferens (eller ductus deferens), som transporterer sædcellerne, bag blæren og danner ejakulationskanalen med kanalen fra sædblærerne. Under en vasektomi fjernes en del af vas deferens, hvilket forhindrer sædcellerne i at blive sendt ud af kroppen under ejakulationen og forhindrer befrugtning.

Sæd er en blanding af sædceller og sekreter fra den spermatiske kanal (ca. 10 procent af det samlede) og væsker fra accessoriske kirtler, der bidrager med det meste af sædets volumen. Sædceller er haploide celler, der består af en flagellum som en hale, en hals, der indeholder cellens energiproducerende mitokondrier, og et hoved, der indeholder det genetiske materiale. Figur 2 viser et mikroskopisk billede af menneskelig sæd samt et diagram over sædcellens dele. Der findes et akrosom i toppen af sædcellens hoved. Denne struktur indeholder lysosomale enzymer, der kan fordøje de beskyttende belægninger, der omgiver ægget, for at hjælpe sædcellen med at trænge ind i ægget og befrugte det. Et ejakulat vil indeholde fra to til fem milliliter væske med fra 50-120 millioner sædceller pr. milliliter.

Størstedelen af sæden kommer fra de accessoriske kirtler, der er forbundet med det mandlige reproduktive system. Det drejer sig om sædblærerne, prostatakirtlen og den bulbourethrale kirtel, som alle er illustreret i figur 1. Sædblærerne er et par kirtler, der ligger langs den bageste grænse af urinblæren. Kirtlerne laver en opløsning, der er tyk, gullig og basisk. Da sædceller kun er bevægelige i et alkalisk miljø, er det vigtigt med en basisk pH-værdi for at modvirke surheden i det vaginale miljø. Opløsningen indeholder også slim, fruktose (et næringsstof for sædcellernes mitokondrier), et koagulerende enzym, ascorbinsyre og lokalt virkende hormoner kaldet prostaglandiner. Sædblærekirtlerne står for 60 procent af størstedelen af sæden.

Penis, som er illustreret i figur 1, er et organ, der dræner urinen fra nyreblæren og fungerer som et kopulationsorgan under samleje. Penis indeholder tre rør af erektilt væv, der løber gennem hele organets længde. Disse består af et par rør på rygsiden, kaldet corpus cavernosum, og et enkelt rør af væv på ventral siden, kaldet corpus spongiosum. Dette væv bliver overfyldt med blod og bliver oprejst og hårdt som forberedelse til samleje. Organet føres ind i skeden og kulminerer med en ejakulation. Under samleje lukker de glatte muskelslutninger ved åbningen til nyreblæren sig og forhindrer urin i at trænge ind i penis. En orgasme er en proces i to faser: Først trækker kirtler og hjælpeorganer, der er forbundet med testiklerne, sig sammen, hvorefter sæden (der indeholder sædceller) udstødes gennem urinrøret under ejakulationen. Efter samleje drænes blodet fra det erektile væv, og penis bliver slap.

Den valnøddeformede prostatakirtel omgiver urinrøret, der er forbindelsen til urinblæren. Den har en række korte kanaler, der har direkte forbindelse til urinrøret. Kirtlen er en blanding af glatte muskler og kirtelvæv. Musklen giver en stor del af den kraft, der er nødvendig for, at sædafgang kan finde sted. Kirtelvævet danner en tynd, mælkeagtig væske, der indeholder citrat (et næringsstof), enzymer og prostataspecifikt antigen (PSA). PSA er et proteolytisk enzym, der er med til at gøre ejakulatet flydende flere minutter efter frigivelsen fra manden. Prostatakirtelsekret udgør ca. 30 procent af hovedparten af sæden.

Den bulbourethrale kirtel, eller Cowpers kirtel, frigiver sit sekret før frigivelsen af hovedparten af sæden. Den neutraliserer eventuelle sure rester i urinrøret, der er tilbage fra urinen. Dette står normalt for et par dråber væske i det samlede ejakulat og kan indeholde nogle få sædceller. Tilbagetrækning af penis fra skeden før ejakulation for at forhindre graviditet virker muligvis ikke, hvis der er sædceller til stede i sekretet fra den bulbourethrale kirtel. De mandlige reproduktionsorganers placering og funktioner er opsummeret i tabel 1.

Tabel 1. Anatomi af de mandlige reproduktionsorganer
Organ	Lokalitet	Funktion
Protum	Protum	Bærer og støtter testiklerne
Penis	Penis	Externt	Leverer urin, parringsorgan
Testes	Internt	Producerer sædceller og mandlige hormoner
Seminal Vesikler	Internt	Bidrager til sædproduktion
Prostatakirtel	Internt	Bidrager til sædproduktion
Bulbourethralkirtler	Internt	Rengør urinrøret ved sædafgang

Kvindelig reproduktionsanatomi

En række reproduktive strukturer er udvendige på kvindens krop. Disse omfatter brysterne og vulvaen, som består af skambenet, klitoris, de store skamlæber, de små skamlæber, de små skamlæber og de vestibulære kirtler, som alle er illustreret i figur 3. De kvindelige reproduktive organers placering og funktioner er opsummeret i tabel 2. Vulva er et område, der er forbundet med vestibulen, som omfatter de strukturer, der findes i kvindens inguinalområde (lysken). Skambenet er et rundt, fedtholdigt område, der ligger over skamfysen. Klitoris er en struktur med erektilt væv, der indeholder et stort antal sensoriske nerver og tjener som kilde til stimulation under samleje. De store skamlæber er et par langstrakte vævsfolder, der løber bagud fra skamlæben og omslutter de andre dele af vulvaen. De store skamlæber stammer fra det samme væv, som danner pungen hos en mand. De små skamlæber er tynde vævsfolder, der er centralt placeret inden for de store skamlæber. Disse skamlæber beskytter åbningerne til skeden og urinrøret. Skambenet og den forreste del af skamlæberne bliver dækket af hår i ungdomsårene; de små skamlæber er hårløse. De store vestibulære kirtler findes på siderne af skedeåbningen og sørger for smøring under samleje.

Tabel 2. Kvindelig reproduktionsanatomi
Organ	Lokalitet	Funktion
Clitoris	Eksternt	Sanseligt organ
Mons pubis	Eksternt	Fedtområde overliggende skambenet
Labia majora	Externt	Dækker skamlæberne
Labia minora	Ekstern	Dækker vestibulum
Større vestibulære kirtler	Ekstern	Sekreterer slim; smører skeden
Bryst	Udvendig	Producerer og afgiver mælk
Æggestokke	Internt	Bærer og udvikler æg
Eggeledere (æggeledere) rør)	Internt	Transporterer æg til livmoder
Livmoder	Internt	Støtter det udviklende embryo
Vagina	Internt	Fælles rør til samleje, fødselskanal, passage af menstruationsstrømmen

Brysterne består af mælkekirtler og fedt. Brystets størrelse bestemmes af mængden af fedt, der er aflejret bag kirtlen. Hver kirtel består af 15 til 25 lapper, der har kanaler, som tømmes ved brystvorten, og som forsyner det ammende barn med nærings- og antistofrig mælk, der støtter udviklingen og beskytter barnet.

Interne kvindelige reproduktive strukturer omfatter æggestokke, æggeledere, livmoder og skeden, som vist i figur 3. Æggestoksparret holdes på plads i bughulen af et system af ligamenter. Æggestokkene består af en medulla og en cortex: Medullaen indeholder nerver og blodkar, der forsyner cortexen med næringsstoffer og fjerner affaldsstoffer. De ydre lag af celler i cortexen er de funktionelle dele af æggestokkene. Cortex består af follikulære celler, der omgiver æg, som udvikles under fosterudviklingen i livmoderen. I løbet af menstruationsperioden udvikles et parti af follikulære celler, som forbereder æggene til frigivelse. Ved ægløsningen brister en follikel, og et æg frigives, som illustreret i figur 4a.

Ovidukterne, eller æggelederne, strækker sig fra livmoderen i den nedre del af bughulen til æggestokkene, men de er ikke i kontakt med æggestokkene. De laterale ender af ovidukterne udvider sig til en trompetlignende struktur og har en frynse af fingerlignende fremspring kaldet fimbriae, illustreret i figur 4b. Når et æg frigives ved ægløsning, hjælper fimbraerne det ikke-motile æg med at komme ind i æggelederen og passagen til livmoderen. Væggene i æggelederne er cilierede og består hovedsagelig af glatte muskler. Flimmerhårene slår mod midten, og den glatte muskel trækker sig sammen i samme retning og flytter ægget mod livmoderen. Befrugtningen finder normalt sted i æggelederne, og det udviklede embryon flyttes mod livmoderen for at blive udviklet. Det tager normalt en uge for ægget eller embryoet at bevæge sig gennem æggelederne. Sterilisation hos kvinder kaldes en tuballigation; den er analog med en vasektomi hos mænd, idet æggelederne afskæres og forsegles.

Uterus er en struktur på størrelse med en kvindes knytnæve. Den er beklædt med en endometrium, der er rig på blodkar og slimkirtler. Livmoderen støtter det udviklende embryo og foster under svangerskabet. Den tykkeste del af livmodervæggen er lavet af glatte muskler. Sammentrækninger af den glatte muskulatur i livmoderen hjælper med at føre barnet gennem skeden under fødslen. En del af slimhinden i livmoderen afstødes i løbet af hver menstruationsperiode, hvorefter den bygges op igen som forberedelse til en implantation. En del af livmoderen, kaldet livmoderhalsen, stikker ud i den øverste del af skeden. Livmoderhalsen fungerer som fødselskanal.

Skeden er et muskuløst rør, der tjener flere formål. Den tillader menstruationsstrømmen at forlade kroppen. Den er beholder for penis under samleje og er beholder for fødslen af afkommet. Den er beklædt med stratificerede pladeepitelceller for at beskytte det underliggende væv.

Seksuel reaktion

Den seksuelle reaktion hos mennesker er både psykologisk og fysiologisk. Begge køn oplever seksuel ophidselse gennem psykologisk og fysisk stimulering. Der er fire faser i den seksuelle reaktion. I fase et, kaldet ophidselse, fører vasodilatation til vasokongestion i erektilt væv hos både mænd og kvinder. Brystvorterne, klitoris, skamlæberne og penis fyldes med blod og bliver forstørret. Vaginal sekret frigives for at smøre skeden for at lette samleje. I anden fase, kaldet plateauet, fortsætter stimuleringen, den yderste tredjedel af skedevæggen udvider sig med blod, og vejrtrækning og hjertefrekvens øges.

I tredje fase, eller orgasme, opstår der rytmiske, ufrivillige muskelsammentrækninger hos begge køn. Hos manden trækker de reproduktive accessoriske kirtler og tubuli sig sammen og placerer sæden i urinrøret, hvorefter urinrøret trækker sig sammen og udstøder sæden gennem penis. Hos kvinder trækker livmoderen og de vaginale muskler sig sammen i bølger, der kan vare lidt mindre end et sekund hver. I fase fire, eller resolution, vender de processer, der er beskrevet i de tre første faser, sig om og vender tilbage til deres normale tilstand. Mænd oplever en refraktær periode, hvor de ikke kan opretholde en erektion eller ejakulere i et tidsrum fra minutter til timer.

Gametogenese

Gametogenese, produktionen af sædceller og æg, finder sted gennem meioseprocessen. Under meiosen adskiller to celledelinger de parvise kromosomer i kernen og adskiller derefter de kromatider, der blev dannet i et tidligere stadium af cellens livscyklus. Meiose producerer haploide celler med halvdelen af hvert kromosompar, som normalt findes i diploide celler. Produktionen af sædceller kaldes spermatogenese, og produktionen af æg kaldes oogenese.

Spermatogenese

Spermatogenese, illustreret i figur 5, foregår i væggen af de seminifere tubuli, med stamceller i rørets periferi og sædcellerne i rørets lumen. Umiddelbart under tubulussens kapsel findes diploide, udifferentierede celler. Disse stamceller, kaldet spermatogonia (ental: spermatagonium), gennemgår mitose, hvor det ene afkom fortsætter med at differentiere sig til en sædcelle og det andet giver anledning til den næste generation af sædceller.

Meiose starter med en celle, der kaldes en primær spermatocyt. Ved afslutningen af den første meiotiske deling produceres en haploid celle kaldet en sekundær spermatocyt. Denne celle er haploid og skal gennemgå endnu en meiotisk celledeling. Den celle, der produceres i slutningen af meiosen, kaldes en spermatid, og når den når frem til tubuliens lumen og får et flagellum, kaldes den en sædcelle. Der fremkommer fire sædceller fra hver primær spermatocyt, der gennemgår meiose.

Stamceller aflejres under svangerskabet og er til stede ved fødslen og frem til begyndelsen af ungdomsårene, men i inaktiv tilstand. I ungdomsårene forårsager gonadotropiske hormoner fra den forreste hypofyse aktivering af disse celler og produktion af levedygtige sædceller. Dette fortsætter ind i alderdommen.

Oogenese

Oogenese, illustreret i figur 6, foregår i de yderste lag af æggestokkene. Ligesom ved sædproduktion starter oogenesen med en kimcelle, kaldet en oogonium (flertal: oogonia), men denne celle gennemgår mitose for at øge antallet, hvilket i sidste ende resulterer i op til omkring en til to millioner celler i embryoet.

Cellen, der starter meiosen, kaldes en primær oocyt, som vist i figur 6. Denne celle vil starte den første meiotiske deling og blive standset i sin udvikling i det første profasestadium. På fødselstidspunktet befinder alle fremtidige æg sig i profasestadiet. I ungdomsårene forårsager forreste hypofysehormoner udviklingen af en række follikler i en æggestok. Dette resulterer i, at den primære ægcelle afslutter den første meiotiske deling. Cellen deler sig ulige, idet det meste af cellematerialet og organellerne går til den ene celle, kaldet en sekundær oocyt, og kun et sæt kromosomer og en lille mængde cytoplasma går til den anden celle. Denne anden celle kaldes et polært legeme og dør normalt. Der sker et sekundært meiotisk stop, denne gang i metafase II-stadiet. Ved ægløsning frigives denne sekundære oocyt og bevæger sig mod livmoderen gennem æggelederen. Hvis den sekundære oocyt befrugtes, fortsætter cellen gennem meiose II og producerer et andet pollegeme og et befrugtet æg, der indeholder alle 46 kromosomer i et menneske, hvoraf halvdelen kommer fra sædcellen.

Egproduktionen begynder før fødslen, er stoppet under meiose indtil puberteten, og derefter fortsætter de enkelte celler gennem ved hver menstruationscyklus. Der produceres ét æg fra hver meiotisk proces, og de ekstra kromosomer og kromatider går ind i polære legemer, der degenererer og optages igen af kroppen.

Tjek din forståelse

Svar på spørgsmålet/spørgsmålene nedenfor for at se, hvor godt du forstår de emner, der er behandlet i det foregående afsnit. Denne korte quiz tæller ikke med i din karakter i klassen, og du kan tage den igen et ubegrænset antal gange.

Brug denne quiz til at tjekke din forståelse og beslutte, om du (1) skal studere det foregående afsnit yderligere eller (2) gå videre til næste afsnit.