Beskriv människans manliga och kvinnliga reproduktiva anatomi

När djuren blev mer komplexa utvecklades specifika organ och organsystem för att stödja specifika funktioner för organismen. De reproduktionsstrukturer som utvecklats hos landlevande djur gör det möjligt för hanar och honor att para sig, befrukta internt och stödja tillväxt och utveckling av avkomman.

Den reproduktiva vävnaden hos manliga och kvinnliga människor utvecklas på samma sätt i livmodern tills en låg nivå av hormonet testosteron frigörs från manliga gonader. Testosteron får de outvecklade vävnaderna att differentiera sig till manliga könsorgan. När testosteron saknas utvecklas vävnaderna till kvinnliga könsorgan. Primära gonader blir till testiklar eller äggstockar. Vävnader som producerar en penis hos män producerar en klitoris hos kvinnor. Den vävnad som blir pungen hos en hane blir labia hos en kvinna; det vill säga de är homologa strukturer.

Manlig reproduktionsanatomi

I det manliga reproduktiva systemet rymmer pungen testiklarna eller testiklarna (singular: testis), inklusive att tillhandahålla passage för blodkärl, nerver och muskler som är relaterade till testikelfunktionen. Testiklarna är ett par manliga reproduktionsorgan som producerar spermier och vissa reproduktionshormoner. Varje testikel är ungefär 2,5 x 3,8 cm (1,5 x 1 tum) stor och är uppdelad i kilformade lober genom bindväv som kallas septa. I varje kil finns det i varje kil seminiferiska tubuli som producerar spermier.

Sperier är orörliga vid kroppstemperatur; därför ligger pungen och penis utanför kroppen, vilket illustreras i figur 1, så att en lämplig temperatur bibehålls för att motiliteten ska fungera. Hos landlevande däggdjur måste testikelparet vara upphängt utanför kroppen vid en temperatur som är cirka 2 °C lägre än kroppstemperaturen för att producera livskraftiga spermier. Infertilitet kan uppstå hos landlevande däggdjur när testiklarna inte går ner genom bukhålan under fosterutvecklingen.

Sperma mognar i sädesledartubuli som är upprullade inne i testiklarna, vilket illustreras i figur 1. Väggarna i de seminifera tubuli består av de utvecklade spermiecellerna, med de minst utvecklade spermierna i tubuliens periferi och de fullt utvecklade spermierna i lumen. Spermierna blandas med “sköterskeceller” som kallas Sertoli-celler som skyddar könscellerna och främjar deras utveckling. Andra celler som blandas i tubulernas vägg är de interstitiella Leydigcellerna. Dessa celler producerar höga nivåer av testosteron när mannen når tonåren.

När spermierna har utvecklat flageller och är nästan mogna lämnar de testiklarna och går in i epididymis, som visas i figur 1. Denna struktur liknar ett kommatecken och ligger längs den övre och bakre delen av testiklarna; det är där spermierna mognar. Spermierna lämnar epididymis och går in i vas deferens (eller ductus deferens), som transporterar spermierna, bakom urinblåsan och bildar ejakulationskanalen med kanalen från sädesblåsorna. Under en vasektomi avlägsnas en del av vas deferens, vilket förhindrar att spermier leds ut ur kroppen under ejakulationen och förhindrar befruktning.

Semen är en blandning av spermier och sekret från sädesledarkanalen (cirka 10 procent av den totala mängden) och vätskor från accessoriska körtlar som bidrar med den största delen av spermiernas volym. Spermier är haploida celler som består av en flagell som svans, en hals som innehåller cellens energiproducerande mitokondrier och ett huvud som innehåller det genetiska materialet. Figur 2 visar en mikroskopisk bild av mänsklig sperma samt ett diagram över spermiernas delar. Ett akrosom finns på toppen av spermiehuvudet. Denna struktur innehåller lysosomala enzymer som kan smälta de skyddande höljen som omger ägget för att hjälpa spermierna att tränga in och befrukta ägget. Ett ejakulat innehåller mellan två och fem milliliter vätska med 50-120 miljoner spermier per milliliter.

Den största delen av sperman kommer från de accessoriska körtlar som är kopplade till det manliga fortplantningssystemet. Dessa är sädesblåsorna, prostatakörteln och bulbourethralkörteln, som alla illustreras i figur 1. Sädesblåsorna är ett par körtlar som ligger längs urinblåsans bakre kant. Körtlarna producerar en lösning som är tjock, gulaktig och alkalisk. Eftersom spermier endast är rörliga i en alkalisk miljö är ett basiskt pH viktigt för att motverka surheten i den vaginala miljön. Lösningen innehåller också slem, fruktos (ett näringsämne för spermiernas mitokondrier), ett koagulerande enzym, askorbinsyra och lokalt verkande hormoner som kallas prostaglandiner. Körtlarna i sädesblåsan står för 60 procent av den stora mängden sperma.

Penisen, som illustreras i figur 1, är ett organ som dränerar urinen från njurblåsan och fungerar som ett kopulationsorgan under samlag. Penisen innehåller tre rör av erektil vävnad som löper genom organets längd. Dessa består av ett par rör på dorsalsidan, som kallas corpus cavernosum, och ett enda rör av vävnad på ventralsidan, som kallas corpus spongiosum. Denna vävnad kommer att svullna upp med blod, bli upprätt och hård, som förberedelse för samlag. Organet förs in i slidan och kulminerar med en utlösning. Under samlag stängs de glatta muskelsfinkteren vid öppningen till njurblåsan och hindrar urin från att tränga in i penis. En orgasm är en process i två steg: först drar körtlar och tillbehörsorgan som är kopplade till testiklarna ihop sig, sedan stöts sperma (som innehåller spermier) ut genom urinröret under ejakulationen. Efter samlag dräneras blodet från den erektila vävnaden och penis blir slapp.

Den valnötsformade prostatakörteln omger urinröret, förbindelsen till urinblåsan. Den har en rad korta kanaler som ansluter direkt till urinröret. Körteln är en blandning av glatt muskulatur och körtelvävnad. Muskeln ger en stor del av den kraft som behövs för att utlösning ska ske. Körtelvävnaden producerar en tunn, mjölkig vätska som innehåller citrat (ett näringsämne), enzymer och prostataspecifikt antigen (PSA). PSA är ett proteolytiskt enzym som hjälper till att göra ejakulatet flytande flera minuter efter frigörelsen från mannen. Prostatakörtelsekret står för cirka 30 procent av huvuddelen av sperman.

Den bulbourethrala körteln, eller Cowpers körtel, släpper sitt sekret innan huvuddelen av sperman släpps ut. Den neutraliserar eventuella sura rester i urinröret som är kvar från urinen. Detta står vanligtvis för ett par droppar vätska i det totala ejakulatet och kan innehålla några få spermier. Att dra tillbaka penis från slidan före ejakulationen för att förhindra graviditet kanske inte fungerar om det finns spermier i sekretet från bulbourethralkörteln. De manliga könsorganens placering och funktioner sammanfattas i tabell 1.

.

Tabell 1. Anatomi av de manliga reproduktionsorganen
Organ	Lokalisering	Funktion
Protum	Externt	Bär och stöder testiklarna
Penis	Externt	Levererar urin, Kopulationsorgan
Testes	Intern	Producerar sperma och manliga hormoner
Seminal Vesiklar	Internt	Bidrar till spermaproduktionen
Prostatakörteln	Internt	Bidra till spermaproduktionen
Bulbourethral Glands	Internal	Rengör urinröret vid ejakulation

Kvinnans fortplantningsanatomi

Ett antal fortplantningsstrukturer är yttre i kvinnans kropp. Till dessa hör brösten och vulvan, som består av skinkan, klitoris, de stora och de små blygdläpparna samt de vestibulära körtlarna, vilka alla illustreras i figur 3. De kvinnliga könsorganens placering och funktioner sammanfattas i tabell 2. Vulvan är ett område som är förknippat med vestibulum som innefattar de strukturer som finns i det inguinala (ljumsk) området hos kvinnor. Skinkan är ett runt, fett område som överlagrar skinkan. Klitoris är en struktur med erektil vävnad som innehåller ett stort antal sensoriska nerver och fungerar som en källa till stimulering under samlag. De stora blygdläpparna är ett par avlånga vävnadsveck som löper bakåt från puckeln och omsluter de andra delarna av vulvan. De stora blygdläpparna härstammar från samma vävnad som ger upphov till pungen hos mannen. De små blygdläpparna är tunna vävnadsveck som är centralt placerade inom de stora blygdläpparna. Dessa blygdläppar skyddar öppningarna till slidan och urinröret. Skäggdynan och den främre delen av de stora blygdläpparna blir täckta av hår under tonåren; de små blygdläpparna är hårlösa. De större vestibulära körtlarna finns på sidorna av vaginalöppningen och ger smörjning under samlag.

Tabell 2. Anatomi av kvinnans reproduktionsorgan
Organ	Plats	Funktion
Clitoris	Externt	Sensoriskt organ
Mons pubis	Externt	Fettområde överliggande pubisbenet
Labia majora	Externt	Täcker labia minora
Labia minora	Externt	Täcker vestibulum
Större vestibulära körtlar	Externt	Sekreterar slem; smörjer slidan
Bröst	Externt	Producerar och levererar mjölk
Äggstockar	Internt	bärar och utvecklar ägg
Eggledare (äggledare) rör)	Internt	Transport av ägg till livmodern
Uterus	Internt	Stödjer utvecklande embryo
Vagina	Internt	Genomgående rör för samlag, förlossningskanal, för passage av menstruationsflöde

Bröstet består av mjölkkörtlar och fett. Bröstets storlek bestäms av hur mycket fett som avsätts bakom körteln. Varje körtel består av 15 till 25 lober som har kanaler som mynnar ut i bröstvårtan och som förser det ammande barnet med näringsrik och antikroppsrik mjölk för att främja utvecklingen och skydda barnet.

De inre kvinnliga fortplantningsstrukturerna omfattar äggstockar, äggledare, livmodern och slidan, som visas i figur 3. Äggstocksparet hålls på plats i bukhålan av ett system av ligament. Äggstockarna består av en märg och en cortex: märgen innehåller nerver och blodkärl som förser cortexen med näringsämnen och avlägsnar avfall. De yttre cellskikten i cortex är äggstockarnas funktionella delar. Cortex består av follikelceller som omger ägg som utvecklas under fosterutvecklingen i livmodern. Under menstruationsperioden utvecklas ett parti follikelceller och förbereder äggen för frisättning. Vid ägglossning spricker en follikel och ett ägg frigörs, vilket illustreras i figur 4a.

Ovidukterna, eller äggledarna, sträcker sig från livmodern i nedre delen av bukhålan till äggstockarna, men de är inte i kontakt med äggstockarna. De laterala ändarna av äggledarna svänger ut till en trumpetliknande struktur och har en frans av fingerliknande utsprång som kallas fimbriae, som illustreras i figur 4b. När ett ägg frigörs vid ägglossning hjälper fimbraerna det icke-motila ägget att komma in i röret och passera till livmodern. Väggarna i äggledarna är cilierade och består till största delen av glatt muskulatur. Ciliorna slår mot mitten och den glatta muskeln drar ihop sig i samma riktning och förflyttar ägget mot livmodern. Befruktningen sker vanligtvis i äggledarna och det utvecklade embryot förflyttas mot livmodern för att utvecklas. Det tar vanligtvis en vecka för ägget eller embryot att färdas genom äggledaren. Sterilisering hos kvinnor kallas tuballigering; det är analogt med vasektomi hos män genom att äggledarna skärs av och förseglas.

Uterus är en struktur som är ungefär lika stor som en kvinnas knytnäve. Den är fodrad med ett endometrium som är rikt på blodkärl och slemkörtlar. Livmodern stöder det embryo och foster som håller på att utvecklas under dräktigheten. Den tjockaste delen av livmoderväggen består av glatt muskulatur. Sammandragningar av den glatta muskulaturen i livmodern hjälper till att föra barnet genom slidan under förlossningen. En del av livmoderslemhinnan slits av under varje menstruationsperiod och byggs sedan upp igen som förberedelse för en implantation. En del av livmodern, som kallas livmoderhalsen, sticker ut i toppen av slidan. Livmoderhalsen fungerar som förlossningskanal.

Vagina är ett muskulärt rör som har flera funktioner. Den gör det möjligt för menstruationsflödet att lämna kroppen. Den är behållare för penis under samlag och kärl för förlossning av avkomman. Den är fodrad av stratifierade skivepitelceller för att skydda den underliggande vävnaden.

Sexuell reaktion

Den sexuella reaktionen hos människor är både psykologisk och fysiologisk. Båda könen upplever sexuell upphetsning genom psykologisk och fysisk stimulering. Det finns fyra faser i den sexuella responsen. Under fas ett, som kallas upphetsning, leder vasodilatation till vasokongestion i erektil vävnad hos både män och kvinnor. Bröstvårtorna, klitoris, blygdläpparna och penis svullnar upp med blod och blir förstorade. Vaginalsekret frigörs för att smörja slidan för att underlätta samlag. Under den andra fasen, som kallas platå, fortsätter stimuleringen, den yttre tredjedelen av vaginalväggen förstoras med blod och andningen och hjärtfrekvensen ökar.

Under fas tre, eller orgasm, sker rytmiska, ofrivilliga sammandragningar av musklerna hos båda könen. Hos mannen drar de reproduktiva accessoriska körtlarna och tubuli ihop sig och placerar sperma i urinröret, varefter urinröret drar ihop sig och stöter ut sperman genom penis. Hos kvinnor drar livmodern och vaginala muskler ihop sig i vågor som kan vara något mindre än en sekund vardera. Under fas fyra, eller resolution, vänder de processer som beskrivs i de tre första faserna om och återgår till sitt normala tillstånd. Män upplever en refraktär period då de inte kan bibehålla en erektion eller ejakulera under en tidsperiod som kan variera från minuter till timmar.

Gametogenes

Gametogenes, dvs. produktionen av spermier och ägg, sker genom processen meiosis. Under meiosen separerar två celldelningar de parade kromosomerna i cellkärnan och separerar sedan de kromatider som skapades under ett tidigare skede av cellens livscykel. Meiosen ger haploida celler med hälften av varje kromosompar som normalt finns i diploida celler. Produktionen av spermier kallas spermatogenes och produktionen av ägg kallas oogenes.

Spermatogenes

Spermatogenes, som illustreras i figur 5, sker i väggen i de seminifera tubulerna, med stamcellerna i tubens periferi och spermatozoerna i tubens lumen. Omedelbart under tubulens kapsel finns diploida, odifferentierade celler. Dessa stamceller, som kallas spermatogonier (singular: spermatagonium), genomgår mitos där den ena avkomman fortsätter att differentiera till en spermiecell och den andra ger upphov till nästa generation spermier.

Meiosen börjar med en cell som kallas primär spermatocyt. I slutet av den första meiotiska divisionen produceras en haploid cell som kallas sekundär spermatocyt. Denna cell är haploid och måste genomgå ytterligare en meiotisk celldelning. Den cell som produceras i slutet av meiosen kallas spermatid och när den når tubuliens lumen och växer en flagell kallas den spermiecell. Fyra spermier resulterar från varje primär spermatocyt som genomgår meiosen.

Stamceller deponeras under dräktigheten och finns vid födseln fram till början av tonåren, men i inaktivt tillstånd. Under tonåren orsakar gonadotropa hormoner från den främre hypofysen en aktivering av dessa celler och produktion av livskraftiga spermier. Detta fortsätter in i ålderdomen.

Oogenes

Oogenes, som illustreras i figur 6, sker i äggstockens yttersta lager. Precis som vid spermieproduktion börjar oogenesen med en könscell, kallad oogonium (plural: oogonia), men denna cell genomgår mitos för att öka i antal, vilket så småningom resulterar i upp till cirka en till två miljoner celler i embryot.

Cellen som påbörjar meiosen kallas för en primär oocyt, vilket visas i figur 6. Denna cell kommer att påbörja den första meiotiska delningen och stoppas i sin utveckling i det första profasstadiet. Vid tidpunkten för födseln befinner sig alla framtida ägg i profasstadiet. I tonåren orsakar främre hypofyshormoner utvecklingen av ett antal folliklar i en äggstock. Detta resulterar i att den primära äggcellen avslutar den första meiotiska divisionen. Cellen delar sig ojämnt, där det mesta av cellmaterialet och organellerna går till en cell, kallad sekundär oocyt, och endast en uppsättning kromosomer och en liten mängd cytoplasma går till den andra cellen. Denna andra cell kallas polarkropp och dör vanligtvis. Ett sekundärt meiotiskt stopp inträffar, denna gång i metafas II-stadiet. Vid ägglossning frigörs denna sekundära oocyt och färdas mot livmodern genom äggledaren. Om den sekundära oocyten befruktas fortsätter cellen genom meios II och producerar en andra polarkropp och ett befruktat ägg som innehåller människans alla 46 kromosomer, varav hälften kommer från spermierna.

Eggproduktionen börjar före födseln, stoppas under meiosen fram till puberteten, och sedan fortsätter enskilda celler genom vid varje menstruationscykel. Ett ägg produceras från varje meiotisk process, och de extra kromosomerna och kromatiderna hamnar i polära kroppar som degenererar och återabsorberas av kroppen.

Kontrollera din förståelse

Svara på frågan/frågorna nedan för att se hur väl du har förstått de ämnen som behandlades i föregående avsnitt. Den här korta frågesporten räknas inte in i ditt betyg i kursen, och du kan göra om den ett obegränsat antal gånger.

Använd den här frågesporten för att kontrollera din förståelse och besluta om du ska (1) studera det föregående avsnittet ytterligare eller (2) gå vidare till nästa avsnitt.