学習目標

• 男性生殖器の解剖を説明できる
• 女性生殖器の解剖を説明できる
• 人間の性反応

を議論することができる。

• 精子形成と卵子形成の違いと類似点を論じる

図1.

練習問題

男性の生殖器系に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

1. 精管は精巣から陰茎に精子を運ぶ。
2. 精子は精巣の精細管で成熟する。
3. 前立腺と球形尿道腺はともに精液の成分を産生する。

図1のように精子は精巣内の巻き付いた精細管で成熟する。 精細管の壁は発育中の精子細胞でできており、精細管の周辺部には発育の遅れた精子が、内腔部には発育の進んだ精子が存在する。 精子細胞には、生殖細胞を保護し、その発育を促すセルトリ細胞という「保母さん」的な細胞が混ざっている。 その他、尿細管の壁に混じっているのは、ライディッヒの間質細胞である。 これらの細胞は、男性が思春期になると大量のテストステロンを生産する。

精子が鞭毛を発達させてほぼ成熟すると、睾丸を出て、図1に示す精巣上体に入る。 精巣上体は精巣の上部と後部にあるコンマのような構造をしており、精子が成熟する場所である。 精子は精巣上体を出て精管に入り、膀胱の奥で精子を運び、精嚢からの管と合わせて射精管となる。 精管切除術では精管の一部を切除し、射精時に精子が体外に出るのを防ぎ、受精を防ぎます。

精液は精子と精管分泌物（全体の約10％）と副腺からの液体の混合物で、精液量の大部分を占めています。 精子は、尾部である鞭毛、細胞のエネルギーを生み出すミトコンドリアを含む頸部、遺伝物質を含む頭部からなるハプロイド（倍数体）細胞である。 図2は、ヒト精子の顕微鏡写真と、精子の各部分の図である。 精子の頭部の上部には先体（acrosome）がある。 この構造体にはリソソーム酵素が含まれており、卵子を包む保護膜を消化して、精子が卵子に侵入して受精するのを助けることができる。

図2. 走査型電子顕微鏡で可視化したヒト精子には、鞭毛、首、頭部がある。 (クレジットb: Mariana Ruiz Villarealによる研究の改変。スケールバーのデータはMatt Russellによる)

精液の大部分は、男性の生殖器官に関連する付属腺から出ます。 これらは精嚢、前立腺、球泌尿器腺で、いずれも図1に示したとおりです。 精嚢は、膀胱の後縁に沿ってある一対の腺である。 この腺からは、濃厚で黄色がかったアルカリ性の液が出る。 精子はアルカリ性環境でのみ運動するため、膣内の酸性度を逆転させるために塩基性pHが重要です。 この溶液には、粘液、フルクトース（精子のミトコンドリアの栄養素）、凝固酵素、アスコルビン酸、プロスタグランジンという局所作用型のホルモンも含まれています。 精嚢腺は精液のかさの60％を占める。

図1に示す陰茎は、腎膀胱から尿を排出し、性交時には交接器官として機能する器官である。 陰茎には、器官の長さを貫く3本の勃起組織がある。 これらは、海綿体と呼ばれる背側にある一対の管と、海綿体と呼ばれる腹側にある一本の管からなる組織である。 この組織は、性交の準備のために、血液で充血し、勃起して硬くなる。 この器官は、射精を頂点として膣に挿入される。 性交中は、腎膀胱の開口部にある平滑筋括約筋が閉じ、尿が陰茎に入るのを防ぐ。 オーガズムは2段階あり、まず精巣につながる腺や付属器官が収縮し、射精の際に精液（精子を含む）が尿道から排出される。 性交後、勃起組織から血液が排出され、陰茎は弛緩します。

クルミ型の前立腺は、膀胱につながる尿道を取り囲んでいます。 尿道と直接つながる短い管がいくつもあります。 前立腺は、平滑筋と腺組織が混在しています。 筋肉は、射精が起こるために必要な力の大部分を提供します。 腺組織は、クエン酸（栄養分）、酵素、および前立腺特異抗原（PSA）を含む薄い乳白色の液体をつくります。 PSAはタンパク質分解酵素で、男性から放出された数分後の射精を液状化するのに役立ちます。 前立腺の分泌物は、精液の大部分の約30％を占める。

球状尿道腺（カウパー腺）は、精液の大部分が放出される前に、その分泌物を放出する。 これは、尿道内に残った尿の酸を中和するものです。 これは通常、射精全体の中で数滴の液体を占め、数個の精子を含むことがあります。 妊娠を防ぐために射精前に陰茎を膣から引き出しても、球状尿道腺分泌液に精子が含まれていると効果がない場合があります。 男性の生殖器官の位置と機能を表1にまとめた。 男性生殖器解剖学

精子と男性ホルモンを生産する 精嚢（せいのう）3960 小胞 内部 精液の生産に寄与する 前立腺腺 内部精液の生成に寄与する 尿道球腺 内部

射精時に尿道をきれいにする

女性生殖器の解剖

女性の身体の外側には多くの生殖器が存在します。 図3に示すように、乳房や陰茎、クリトリス、大陰唇、小陰唇、前庭腺からなる外陰部などである。 女性の生殖器官の位置と機能を表2にまとめた。 膣口は、女性の鼠径部に見られる構造を含む前庭に関連する部位である。 恥骨は、恥骨結合の上にある丸い脂肪質の部分である。 クリトリスは、勃起した組織で、多数の知覚神経を含み、性交時の刺激源となる構造です。 大陰唇は、陰茎から後方に走る一対の細長い組織のひだで、膣口の他の構成要素を包んでいます。 大陰唇は、男性の陰嚢を形成するのと同じ組織から派生しています。 小陰唇は、大陰唇の中央に位置する薄いひだ状の組織です。 これらの小陰唇は、膣と尿道の開口部を保護します。 思春期には恥骨門と大陰唇の前部が毛で覆われ、小陰唇は無毛である。 大前庭腺は膣口の側面にあり、性交時に潤滑油を供給する。

図3. ヒト女性の生殖器構造を示す。 (クレジット a: Gray’s Anatomyによる作業の改変、クレジット b: CDCによる作業の改変)

をカバーする。

発達中の胚を支える

乳房は乳腺と脂肪から構成されています。 乳房の大きさは、乳腺の後ろに堆積した脂肪の量によって決定される。 各乳腺は15から25の小葉からなり、乳頭で空になる管を持っており、発育を助け、子供を保護するために栄養と抗体の豊富な乳汁を授乳する。 一対の卵巣は靭帯によって腹腔内の所定の位置に保持されている。 卵巣は髄質と皮質からなり、髄質には神経と血管が通っていて、皮質に栄養を供給し、老廃物を排出する。 皮質の外側の細胞層は、卵巣の機能部分である。 大脳皮質は、子宮内での胎児の発育中に発生した卵子を包む卵胞細胞でできています。 月経期間中、卵胞細胞は一括して発育し、卵子の放出に備えます。 排卵時には、図4aに示すように、1つの卵胞が破裂し、1つの卵子が放出される。

。 卵子は卵巣にある（a）卵胞の中で成長する。 月経周期の初めに、卵胞は成熟する。 排卵時には卵胞が破裂し、卵子が放出される。 卵胞は黄体となり、やがて退化する。 この光顕写真の(b)の卵胞は、中心に卵子がある。 (credit a: NIHによる改変。スケールバーのデータはMatt Russellによる)

卵管は下腹部の子宮から卵巣まで伸びているが、卵巣とは接触していない。 卵管の側端はラッパ状に広がり、図4bに示すように、フィンブリアと呼ばれる指のような突起が縁取られている。 排卵時に卵が放出されると、フィンブルは運動性のない卵が管内に入り、子宮に向かう通路となるのを助ける。 卵管の壁は繊毛で覆われており、そのほとんどが平滑筋で構成されている。 繊毛は中央に向かって拍動し、平滑筋は同じ方向に収縮して卵を子宮の方へ移動させる。 受精は通常、卵管内で行われ、発育中の胚は子宮に向かって移動し、発育する。 卵子や胚が卵管内を移動するのに通常1週間かかります。 女性の不妊手術は卵管結紮術と呼ばれ、卵管を切断して封鎖するという点で、男性の精管切除術と類似している。

子宮は女性の拳ほどの大きさの構造物である。 子宮は女性の拳ほどの大きさで、血管や粘液腺に富んだ子宮内膜で覆われています。 子宮は妊娠中、発育中の胚と胎児を支えている。 子宮の壁の最も厚い部分は、平滑筋でできています。 子宮の平滑筋の収縮は、陣痛の際に赤ちゃんが膣を通過するのを助けます。 子宮内膜の一部は月経のたびに剥がれ落ち、着床に備えて再び厚みを増します。 子宮の一部は、子宮頸管と呼ばれ、膣の上部に突き出ています。 子宮頸管は産道として機能します。

膣は筋肉質の管で、いくつかの目的を果たします。 月経流が体外に出るのを可能にします。 性交の際にはペニスの容器となり、子孫を残すための器官でもあります。

性的反応

人間の性反応は、心理的および生理的なものである。 男女とも心理的、物理的刺激によって性的興奮を経験する。 性的反応には4つの段階がある。 第1段階は興奮と呼ばれ、男女ともに勃起組織の血管拡張が起こる。 乳首、クリトリス、陰唇、ペニスは血液で充血し、肥大する。 膣分泌液が分泌され、性交を円滑にするために膣を潤滑にする。 プラトーと呼ばれる第2相では、刺激が続き、膣壁の外3分の1が血液で拡大し、呼吸と心拍数が増加します。

第3相、すなわちオルガスムでは、男女ともにリズミカルで不随意な筋肉の収縮が生じます。 男性の場合、生殖器の副腺と尿細管が収縮して精液が尿道に入り、その後、尿道が収縮して精液がペニスから排出されます。 女性の場合は、子宮と膣の筋肉がそれぞれ1秒弱の波状に収縮します。 第4相（解消）では、最初の3相で説明したプロセスが反転し、正常な状態に戻ります。

配偶者形成

精子と卵子をつくる配偶者形成は、減数分裂という過程を経て行われます。 減数分裂では、2回の細胞分裂で核内の対になった染色体を分離し、さらに細胞のライフサイクルの早い段階で作られた染色体を分離する。 減数分裂では、通常2倍体の細胞で見られる染色体の各対の半分を持つ、半数体の細胞が作られます。 精子をつくることを精子形成、卵子をつくることを卵形成という。

精子形成

図に示すように、精子形成は精細管の壁で起こり、管の周辺に幹細胞、管の内腔に精子が存在する。 尿細管のカプセルの直下には、2倍体の未分化な細胞がある。 この幹細胞は精原細胞（単数形：spermagonium）と呼ばれ、分裂を経て、一方の子孫が精子細胞に分化し、他方は次世代の精子を生み出す。

減数分裂は、一次精母細胞と呼ばれる細胞から開始される。 第一減数分裂の終わりには、二次精母細胞と呼ばれるハプロイド細胞が作られる。 この細胞は半数体であるため、もう一度減数分裂をしなければならない。 減数分裂の最後に作られた細胞は精細胞と呼ばれ、これが尿細管の内腔に達し、鞭毛を生やすと精子細胞と呼ばれるようになる。

幹細胞は妊娠中に沈着し、出生時から思春期の初めまで存在するが、不活性な状態である。 思春期になると、下垂体前葉からの性腺刺激ホルモンによってこれらの細胞が活性化され、生存可能な精子が作られるようになる。 これは老年期まで続く。

卵形成

図6. 卵巣の最外層で発生する卵子形成の過程

図6に示した卵子形成は、卵巣の最外層で発生する。 精子の生成と同様に、卵形成は卵原細胞（複数形：ogonia）と呼ばれる生殖細胞から始まるが、この細胞は有糸分裂を行って数を増やし、最終的には胚の細胞が最大で約100〜200万個になる。

減数分裂を始める細胞は、図6のように一次卵原細胞と呼ばれる。 この細胞は最初の減数分裂を開始し、第1プロフェーズの段階で進行が停止される。 出生時には、将来の卵はすべて前駆期段階にある。 思春期になると、下垂体前葉ホルモンによって、卵巣の中にいくつもの卵胞が発生する。 その結果、原始卵子が第一減数分裂を終了する。 細胞は不均等に分裂し、細胞物質と小器官のほとんどが二次卵母細胞と呼ばれる一方の細胞に、染色体の1セットと少量の細胞質のみがもう一方の細胞に送られます。 この第二の細胞は極体と呼ばれ、通常は死滅する。 二次減数分裂の停止が起こり、今度は第二分裂中期で停止します。 排卵時には、この二次卵子が放出され、卵管を通って子宮の方へ移動します。 もし二次卵母細胞が受精すれば、細胞は減数第二分裂を続け、第二極体と、人間の全46本の染色体（その半分は精子に由来する）を含む受精卵を生み出す。

卵生産は出生前に始まり、思春期まで減数分裂で停止し、その後は個々の細胞が月経周期ごとに継続する。

理解度チェック

以下の質問に答えて、前のセクションで取り上げたトピックをどの程度理解しているかを確認してください。 このクイズは授業の成績には含まれません。また、何度でも再受験できます。

このクイズで理解度を確認し、（1）前のセクションをさらに学習するか、（2）次のセクションに進むかを決定してください。