Kuvaavat ihmisen miehen ja naisen lisääntymisanatomiaa

Kun eläimistä tuli monimutkaisempia, tietyt elimet ja elinjärjestelmät kehittyivät tukemaan elimistön erityistoimintoja. Maaeläimille kehittyneet lisääntymisrakenteet mahdollistavat urosten ja naaraiden parittelun, sisäisen hedelmöityksen ja jälkeläisten kasvun ja kehityksen tukemisen.

Ihmisten urosten ja naaraiden lisääntymiskudokset kehittyvät samalla tavalla kohdussa, kunnes uroksen sukurauhasista vapautuu pieni määrä testosteronihormonia. Testosteroni saa kehittymättömät kudokset erilaistumaan miehen sukupuolielimiksi. Kun testosteronia ei ole, kudokset kehittyvät naisen sukupuolielimiksi. Primitiivisistä sukurauhasista tulee kiveksiä tai munasarjoja. Kudokset, jotka tuottavat miehillä peniksen, tuottavat naisilla klitoriksen. Kudoksesta, josta tulee uroksen kivespussi, tulee naisen häpyhuulet, eli ne ovat homologisia rakenteita.

Miehen lisääntymisanatomia

Miehen lisääntymisjärjestelmässä kivespussi (scrotum) pitää sisällään kivekset eli kivekset (yksikkö: testis) ja tarjoaa muun muassa väylän verisuonille, hermoille ja lihaksille, jotka liittyvät kivesten toimintaan. Kivekset ovat pari miehen sukuelimiä, jotka tuottavat siittiöitä ja joitakin lisääntymishormoneja. Kumpikin kives on kooltaan noin 2,5 x 3,8 cm (1,5 x 1 tuumaa), ja se on jaettu kiilamaisiin lohkoihin sidekudoksella, jota kutsutaan septoiksi. Jokaisessa kiilassa on siemennestettä tuottavia siemennestetubuluksia.

Spermat ovat liikkumattomia ruumiinlämmössä, minkä vuoksi kivespussit ja penis ovat kehon ulkopuolella, kuten kuvassa 1 on esitetty, jotta liikkuvuuden kannalta sopiva lämpötila säilyy. Maalla elävien nisäkkäiden kivesten on oltava elinkelpoisten siittiöiden tuottamiseksi ripustettuna kehon ulkopuolelle noin 2 °C ruumiinlämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa. Maalla elävillä nisäkkäillä voi esiintyä hedelmättömyyttä, kun kivekset eivät laskeudu vatsaontelon läpi sikiön kehityksen aikana.

Spermat kypsyvät siemennesteen putkistoissa, jotka ovat kierrettyinä kiveksen sisäpuolella, kuten kuviossa 1 on esitetty. Siemennestetubulusten seinämät koostuvat kehittyvistä siittiöistä, joista vähiten kehittyneet siittiöt ovat tubuluksen reuna-alueella ja täysin kehittyneet siittiöt luumenissa. Siittiösolut ovat sekoittuneet Sertoli-soluiksi kutsuttujen “lastenhoitosolujen” kanssa, jotka suojaavat sukusoluja ja edistävät niiden kehitystä. Muita tubulusten seinämään sekoittuneita soluja ovat Leydigin interstitiaaliset solut. Nämä solut tuottavat runsaasti testosteronia, kun mies saavuttaa murrosiän.

Kun siittiöt ovat kehittäneet lippulaput ja ovat lähes kypsiä, ne lähtevät kiveksistä ja siirtyvät lisäkiveksissä olevaan lisäkudokseen, joka on esitetty kuvassa 1. Tämä rakenne muistuttaa pilkkua ja sijaitsee kivesten ylä- ja takaosassa; se on siittiöiden kypsymispaikka. Siittiöt lähtevät lisäkiveksistä ja kulkeutuvat siemennestettä kuljettavaan siemennestekanavaan (vas deferens tai ductus deferens) virtsarakon takana ja muodostavat siemensyöksykanavan siemennesteen rakkuloista lähtevän kanavan kanssa. Vasektomian yhteydessä poistetaan osa siemenjohtimesta, mikä estää siittiöiden kulkeutumisen ulos kehosta siemensyöksyn aikana ja estää hedelmöittymisen.

Siemen on sekoitus siittiöiden ja siemenjohtimen eritteitä (noin 10 prosenttia kokonaismäärästä) sekä lisäkivennäisrauhasten nesteitä, jotka muodostavat suurimman osan siemennesteen tilavuudesta. Siemenneste on haploidinen solu, joka koostuu pyrstönä toimivasta flagellumista, solun energiaa tuottavia mitokondrioita sisältävästä kaulasta ja geneettistä materiaalia sisältävästä päästä. Kuvassa 2 on mikrokuva ihmisen siittiöstä sekä kaavio siittiöiden osista. Akrosomi sijaitsee siittiöiden pään yläosassa. Tämä rakenne sisältää lysosomaalisia entsyymejä, jotka voivat pilkkoa munasolua ympäröiviä suojakuoria auttaakseen siittiöitä tunkeutumaan munasoluun ja hedelmöittämään sen. Ejakulaatti sisältää kahdesta viiteen millilitraa nestettä, jossa on 50-120 miljoonaa siittiöitä millilitrassa.

Valtaosa siemennesteestä tulee miehen sukuelimiin liittyvistä apurauhasista. Näitä ovat siemennesteen rakkulat, eturauhanen ja bulbourethral-rauhanen, jotka kaikki on esitetty kuvassa 1. Siemennesteen rakkulat ovat pari rauhasta, jotka sijaitsevat virtsarakon takareunalla. Rauhaset tuottavat liuosta, joka on paksua, kellertävää ja emäksistä. Koska siittiöt ovat liikkuvia vain emäksisessä ympäristössä, emäksinen pH on tärkeä emätinympäristön happamuuden kumoamiseksi. Liuos sisältää myös limaa, fruktoosia (siittiöiden mitokondrioiden ravintoaine), hyytymisentsyymiä, askorbiinihappoa ja paikallisesti vaikuttavia hormoneja eli prostaglandiineja. Siemennesteen rauhaset muodostavat 60 prosenttia siemennesteen pääaineesta.

Penis, joka on esitetty kuvassa 1, on elin, joka tyhjentää virtsan munuaisvirtsarakosta ja toimii yhdynnän aikana paritteluelimenä. Peniksessä on kolme erektiokudoksen putkea, jotka kulkevat elimen pituussuunnassa. Nämä koostuvat dorsaalipuolella olevasta putkiparista, jota kutsutaan corpus cavernosumiksi, ja ventraalipuolella olevasta yhdestä kudosputkesta, jota kutsutaan corpus spongiosumiksi. Tämä kudos turpoaa verellä, tulee pystyyn ja kovaksi yhdyntää varten. Elin työnnetään emättimeen, joka huipentuu siemensyöksyyn. Yhdynnän aikana munuaisvirtsarakon aukon sileät lihassfinkterit sulkeutuvat ja estävät virtsan pääsyn penikseen. Orgasmi on kaksivaiheinen prosessi: ensin kiveksiin liittyvät rauhaset ja apuelimet supistuvat, minkä jälkeen siemenneste (joka sisältää siittiöitä) poistuu virtsaputken kautta siemensyöksyn aikana. Yhdynnän jälkeen veri valuu erektiokudoksesta ja peniksestä tulee veltto.

Pähkinän muotoinen eturauhanen ympäröi virtsaputkea, joka on yhteys virtsarakkoon. Siinä on sarja lyhyitä kanavia, jotka liittyvät suoraan virtsaputkeen. Rauhanen on sekoitus sileää lihasta ja rauhaskudosta. Lihas tuottaa suuren osan voimasta, jota tarvitaan siemensyöksyyn. Rauhaskudos tuottaa ohutta, maitomaista nestettä, joka sisältää sitraattia (ravintoaine), entsyymejä ja eturauhaspesifistä antigeenia (PSA). PSA on proteolyyttinen entsyymi, joka auttaa nesteyttämään ejakulaatin useita minuutteja sen jälkeen, kun se on vapautunut miehestä. Eturauhasen eritteet muodostavat noin 30 prosenttia siemennesteen pääaineesta.

Bulbourethral-rauhanen eli Cowperin rauhanen vapauttaa eritteensä ennen siemennesteen pääosan vapautumista. Se neutralisoi virtsaputkeen virtsasta jääneet happojäämät. Tämä muodostaa yleensä pari pisaraa nestettä koko ejakulaatissa, ja se voi sisältää muutamia siittiöitä. Peniksen vetäminen pois emättimestä ennen siemensyöksyä raskauden estämiseksi ei välttämättä toimi, jos bulbourethral-rauhasen eritteessä on siittiöitä. Taulukossa 1 on yhteenveto miehen sukuelinten sijainnista ja toiminnoista.

.

Taulukko 1. Miehen sukuelinten sijainti ja tehtävät. Miehen lisääntymiselinten anatomia
elin	sijainti	toiminto
Kivespussi	ulkopuolinen	Kantavat ja tukevat kiveksiä
Penis	ulkopuolinen	Johtavat virtsaa, Paritteluelin
Kives	sisäinen	Tuottaa siittiöitä ja mieshormoneja
Seminaali. Vesikkelit	Sisäiset	Tytöt osallistuvat siemennesteen tuotantoon
Edurauhanen	Sisäiset	Tuottavat siemennesteen tuotantoon
Bulbourethral Glands	Internal	Puhdistavat virtsaputken ejakulaation yhteydessä

Naisten lisääntymisanatomia

Naaraan elimistön ulkopuolista rakennetta on useita lisääntymisrakenteita. Näihin kuuluvat rinnat ja vulva, joka koostuu häpyluusta, klitoriksesta, suurista ja pienistä häpyhuulista sekä eteisrauhasista, jotka on esitetty kuvassa 3. Taulukossa 2 on yhteenveto naisen sukuelinten sijainnista ja toiminnoista. Vulva on eteiseen liittyvä alue, johon kuuluvat naisten nivusalueelta (nivusista) löytyvät rakenteet. Häpyluu on pyöreä, rasvainen alue, joka peittää häpylihaksen. Klitoris on erektiokudosta sisältävä rakenne, joka sisältää suuren määrän aistihermoja ja toimii stimulaation lähteenä yhdynnän aikana. Isot häpyhuulet ovat pari pitkulaisia kudospoimuja, jotka kulkevat häpyluusta taaksepäin ja ympäröivät muut vulvan osat. Isot häpyhuulet ovat peräisin samasta kudoksesta, joka tuottaa miehen kivespussin. Pienet häpyhuulet ovat ohuita kudospoimuja, jotka sijaitsevat keskellä suuria häpyhuulia. Nämä häpyhuulet suojaavat emättimen ja virtsaputken aukkoja. Häpyhuulet ja häpyhuulten etuosa peittyvät karvoihin murrosiässä; pienet häpyhuulet ovat karvattomat. Suuret häpyhuulirauhaset sijaitsevat emättimen aukon sivuilla, ja ne huolehtivat voitelusta yhdynnän aikana.

Taulu 2. Naisen lisääntymiselinten anatomia
Organ	Lokaatio	Toiminto
Clitoris	External	Aistielin
Mons pubis	External	Rasvainen alue yläpuolella. häpyluu
Labia majora	External	Peittää pienet häpyhuulet
Labia minora	External	Covers vestibule
Greater vestibular glands	External	Secrete limaa; voitelevat emättimen
Rinnat	ulkosivut	Tuottavat ja luovuttavat maitoa
Munasarjat	sisäsivut	Sisäsivut	Kannattavat ja kehittävät munasoluja
Munanjohtimet (munatorvet). Putket)	Sisäiset	Kuljettavat munasolun kohtuun
Kohtu	Sisäiset	Tukevat kehittyvää alkiota
Vagina	Sisäiset	Yleinen yhdyntäputki, synnytyskanava, kuukautisvuodon kulku

Rinnat koostuvat maitorauhasista ja rasvasta. Rintojen koko määräytyy rauhasten taakse kertyvän rasvan määrän mukaan. Kukin rauhanen koostuu 15-25 lohkosta, joissa on nännin kohdalla tyhjentyvät kanavat, jotka toimittavat imettävälle lapselle ravintoaine- ja vasta-ainepitoista maitoa, joka edistää lapsen kehitystä ja suojaa lasta.

Naisen sisäisiin lisääntymisrakenteisiin kuuluvat munasarjat, munanjohtimet, kohtu ja emätin, jotka on esitetty kuvassa 3. Munasarjapari pysyy vatsaontelossa paikallaan nivelsiteiden avulla. Munasarjat koostuvat ydin- ja aivokuoresta: ydin sisältää hermoja ja verisuonia, jotka toimittavat aivokuorelle ravinteita ja poistavat jätteitä. Kuoren uloimmat solukerrokset ovat munasarjojen toiminnallisia osia. Kuori koostuu follikkelisoluista, jotka ympäröivät munasoluja, jotka kehittyvät sikiökehityksen aikana kohdussa. Kuukautisten aikana follikkelisolujen erä kehittyy ja valmistelee munasoluja vapautumista varten. Ovulaation yhteydessä yksi follikkelista repeää ja yksi munasolu vapautuu, kuten kuvassa 4a on esitetty.

Munanjohtimet eli munanjohtimet ulottuvat vatsaontelon alaosassa olevasta kohdusta munasarjoihin, mutta ne eivät ole kosketuksissa munasarjoihin. Munanjohtimien sivupäät levittäytyvät trumpettimaiseksi rakenteeksi, ja niissä on sormimaisia ulokkeita, joita kutsutaan fimbrioiksi ja joita kuvataan kuvassa 4b. Kun munasolu vapautuu ovulaation yhteydessä, fimbrat auttavat liikkumatonta munasolua pääsemään putkeen ja kulkemaan kohtuun. Munanjohtimien seinämät ovat säikeisiä ja koostuvat enimmäkseen sileästä lihaksesta. Hiukset lyövät kohti keskiosaa, ja sileä lihas supistuu samaan suuntaan, jolloin munasolu siirtyy kohti kohtua. Hedelmöityminen tapahtuu yleensä munanjohtimissa, ja kehittyvä alkio siirtyy kohti kohtua kehittymään. Munasolun tai alkion kulkeminen munanjohtimen läpi kestää yleensä viikon. Sterilisaatiota naisilla kutsutaan munanjohtimien ligaatioksi; se on analoginen miesten vasektomian kanssa siinä mielessä, että munanjohtimet katkaistaan ja sinetöidään.

Kohtu on noin naisen nyrkin kokoinen rakenne. Sitä vuoraa kohdun limakalvo, jossa on runsaasti verisuonia ja limarauhasia. Kohtu tukee kehittyvää alkiota ja sikiötä raskauden aikana. Kohdun seinämän paksuin osa on sileää lihasta. Kohdun sileän lihaksen supistukset auttavat vauvan kulkua emättimen läpi synnytyksen aikana. Osa kohdun limakalvosta irtoaa jokaisen kuukautiskierron aikana ja kerääntyy sitten uudelleen valmistautuakseen istutukseen. Osa kohdusta, kohdunkaula, työntyy emättimen yläosaan. Kohdunkaula toimii synnytyskanavana.

Emättö on lihaksikas putki, jolla on useita tarkoituksia. Se mahdollistaa kuukautisvuodon poistumisen kehosta. Se on peniksen säiliö yhdynnän aikana ja astia jälkeläisten synnyttämistä varten. Sitä vuoraa kerrostuneet levyepiteelisolut, jotka suojaavat alla olevaa kudosta.

Seksuaalinen vaste

Ihmisen seksuaalinen vaste on sekä psykologinen että fysiologinen. Molemmat sukupuolet kokevat seksuaalista kiihottumista psykologisen ja fyysisen stimulaation kautta. Seksuaalivasteessa on neljä vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa, jota kutsutaan kiihottumiseksi, vasodilataatio johtaa verisuonten supistumiseen erektiokudoksissa sekä miehillä että naisilla. Nännit, klitoris, häpyhuulet ja penis täyttyvät verellä ja suurentuvat. Emättimen eritteitä vapautuu emättimen voitelemiseksi yhdynnän helpottamiseksi. Toisessa vaiheessa, jota kutsutaan tasangoksi, stimulaatio jatkuu, emättimen seinämän ulompi kolmannes laajenee verellä ja hengitys ja syke lisääntyvät.

Kolmannessa vaiheessa eli orgasmin aikana molemmilla sukupuolilla esiintyy rytmisiä, tahattomia lihassupistuksia. Miehellä sukuelinten apurauhaset ja -putket supistuvat sijoittamalla siemennesteen virtsaputkeen, minkä jälkeen virtsaputki supistuu ja karkottaa siemennesteen peniksen kautta. Naisilla kohdun ja emättimen lihakset supistuvat aaltoina, jotka voivat kestää kukin hieman alle sekunnin. Neljännen vaiheen eli resoluution aikana kolmessa ensimmäisessä vaiheessa kuvatut prosessit kääntyvät päinvastaisiksi ja palaavat normaalitilaan. Miehet kokevat refraktorisen jakson, jolloin he eivät pysty ylläpitämään erektiota tai ejakulaatiota minuuteista tunteihin.

Gametogeneesi

Gametogeneesi, siittiöiden ja munasolujen tuottaminen, tapahtuu meioosin kautta. Meioosin aikana kaksi solunjakautumista erottaa parittaiset kromosomit ytimessä ja erottaa sitten kromatidit, jotka on muodostettu solun elinkaaren aikaisemmassa vaiheessa. Meioosin tuloksena syntyy haploidisia soluja, joissa on puolet kustakin kromosomiparista, joita tavallisesti on diploidisissa soluissa. Siittiöiden tuotantoa kutsutaan spermatogeneesiksi ja munasolujen tuotantoa oogeneesiksi.

Spermatogeneesi

Spermatogeneesi, jota on havainnollistettu kuvassa 5, tapahtuu siemennestetubulusten seinämässä, jossa kantasolut ovat putken periferiassa ja siittiöt putken lumenissa. Välittömästi tubuluksen kapselin alla on diploideja, erilaistumattomia soluja. Nämä kantasolut, joita kutsutaan spermatogonioiksi (yksikkö: spermatagonium), käyvät läpi mitoosin, jossa toinen jälkeläinen jatkaa erilaistumistaan siittiösoluksi ja toinen synnyttää seuraavan sukupolven siittiöitä.

Meiosis alkaa solulla, jota kutsutaan primaariseksi spermatosyytiksi. Ensimmäisen meioottisen jakautumisen päätteeksi syntyy haploidinen solu, jota kutsutaan sekundaariseksi spermatosyytiksi. Tämä solu on haploidi ja sen on käytävä läpi toinen meioottinen solunjakautuminen. Meioosin lopussa syntynyttä solua kutsutaan spermatidiksi, ja kun se pääsee tubuluksen luumeniin ja kasvattaa flagellumin, sitä kutsutaan siittiösoluksi. Jokaisesta meioosin läpikäyneestä primaarisesta spermatosyytistä syntyy neljä siittiöitä.

Kantasolut laskeutuvat raskauden aikana, ja ne ovat läsnä syntymässä nuoruusiän alkuun asti, mutta inaktiivisessa tilassa. Murrosiässä aivolisäkkeen etuosan gonadotrooppiset hormonit aiheuttavat näiden solujen aktivoitumisen ja elinkelpoisten siittiöiden tuotannon. Tämä jatkuu vanhuuteen asti.

Oogeneesi

Kuvassa 6 esitetty oogeneesi tapahtuu munasarjan uloimmissa kerroksissa. Samoin kuin siittiöiden tuottaminen, myös oogeneesi alkaa sukusolusta, jota kutsutaan oogoniaksi (monikko: oogonia), mutta tämä solu käy läpi mitoosin kasvaakseen lukumäärältään, ja lopulta syntyy jopa noin yhdestä kahteen miljoonaa solua alkiossa.

Meioosin aloittavaa solua kutsutaan primaariseksi oosyytiksi, kuten kuvassa 6 on esitetty. Tämä solu aloittaa ensimmäisen meioottisen jakautumisen ja pysähtyy etenemisessään ensimmäiseen profaasivaiheeseen. Syntymähetkellä kaikki tulevat munasolut ovat profaasivaiheessa. Nuoruusiässä aivolisäkkeen etummaiset hormonit aiheuttavat useiden follikkelien kehittymisen munasarjaan. Tämä johtaa siihen, että primaarinen munasolu saa päätökseen ensimmäisen meioottisen jakautumisen. Solu jakautuu epätasaisesti siten, että suurin osa solumateriaalista ja organelleista siirtyy yhteen soluun, jota kutsutaan sekundaariseksi munasoluksi, ja vain yksi kromosomisarja ja pieni määrä sytoplasmaa siirtyy toiseen soluun. Tätä toista solua kutsutaan polaarielimeksi, ja se yleensä kuolee. Toissijainen meioottinen pysähtyminen tapahtuu, tällä kertaa metafaasi II -vaiheessa. Ovulaation yhteydessä tämä sekundaarinen munasolu vapautuu ja matkustaa kohti kohtua munanjohtimen kautta. Jos sekundaarinen munasolu hedelmöittyy, solu jatkaa meioosi II:n läpi tuottaen toisen polaarirungon ja hedelmöittyneen munasolun, joka sisältää ihmisen kaikki 46 kromosomia, joista puolet on peräisin siittiöistä.

Munasolujen tuotanto alkaa ennen syntymää, se pysähtyy meioosin ajaksi murrosikään asti, minkä jälkeen yksittäiset solut jatkavat sitä läpi jokaisen kuukautiskierron yhteydessä. Jokaisesta meioottisesta prosessista syntyy yksi munasolu, ja ylimääräiset kromosomit ja kromatidit menevät polaarikappaleiksi, jotka degeneroituvat ja jotka elimistö absorboi uudelleen.

Tarkista ymmärryksesi

Vastaamalla alla oleviin kysymyksiin näet, kuinka hyvin ymmärrät edellisessä jaksossa käsitellyt aiheet. Tätä lyhyttä tietovisaa ei lasketa kurssin arvosanaan, ja voit suorittaa sen uudelleen rajoittamattoman määrän kertoja.

Käytä tätä tietovisaa tarkistaaksesi ymmärryksesi ja päättäessäsi, (1) opiskeletko edellistä jaksoa tarkemmin vai (2) siirrytkö seuraavaan jaksoon.