Embriogeneza genitourinarnog sustava. Embriologija i malformacije muških spolnih organa. Genitalna embriogeneza
Razvoj. U organogenezi reproduktivnog sustava, kako muškog tako i ženskog, uzajamno djeluju brojni čimbenici. Prvi od njih je genetski mehanizam koji određuje spol osobe u trenutku spajanja sperme i jajne stanice. Kod ljudi, kao i kod mnogih životinjskih vrsta, ženski spol je homogametan. To znači da sve gamete (spolne stanice) nastale u jajnicima sadrže isti kromosomski set - 22 autosoma i spolni kromosom X.
Muški spol je heterogametan, jer se u testisima formiraju gamete s dva različita kromosomska seta u gotovo jednakim količinama - 22+X i 22+Y. Kada se jajna stanica oplodi spermijem tipa 22+X, nastaje zigota, koja se potom razvija u genetski ženski organizam. U slučaju oplodnje jajašca spermijem tipa 22+Y nastaje zigota koja se razvija u genetski muški organizam. Dakle, kromosom Y je genetski muška odrednica. Specifični geni lokalizirani u kratkom kraku Y kromosoma kodiraju čimbenike koji određuju razvoj muških spolnih žlijezda.
Nakon genetskih, uključuje se niz unutarnjih epigenetskih čimbenika (enzimski sustavi, induktori genoma, hormoni) koji utječu na organogenezu reproduktivnog sustava. Treća skupina čimbenika uključuje vanjske epigenetske čimbenike, poput utjecaja okoline, trauma, teratogenih učinaka, lijekova itd.
Embrionalni razvoj reproduktivnog sustava. Razvoj muškog i ženskog reproduktivnog sustava odvija se na isti način u početnim fazama embriogeneze, u izravnoj vezi s razvojem mokraćnog sustava i počinje formiranjem spolne žlijezde u 4. tjednu intrauterinog razvoja. U tom slučaju na medijalnoj površini primarnog bubrega stvaraju se zadebljanja koja se nazivaju gonadni grebeni. Sastavni elementi gonada u razvoju su: 1) gonociti - primarne zametne stanice, od kojih nastaju zametne stanice oba spola - oogonije i spermatogonije; 2) derivati mezonefrosa (epitel tubula i kapsula primarnog bubrega) - budući epitelni elementi spolnih žlijezda: folikularne stanice i Sertolijeve stanice; 3) mezenhimsko tkivo - budući vezivnotkivni elementi spolnih žlijezda: tekociti, Leydigove stanice, intersticijsko tkivo jajnika i testisa, mioidne stanice.
Prva faza razvoja– stvaranje primarnih spolnih stanica (gonocita) iz endoderma žumanjčane vrećice ljudskog embrija. Gonociti, koji imaju ekstragonadalno (žumanjčano) podrijetlo, aktivno su proliferirajuće, velike stanice, okruglog oblika, koje sadrže veliku količinu glikogena i alkalne fosfataze u citoplazmi.
Primarne spolne stanice migriraju kroz krvne žile s protokom krvi u dorzalnom smjeru duž žumanjčane vrećice, kroz mezenhim primarnog crijeva, uz njegov mezenterij do gonadnih grebena. Migracija primarnih spolnih stanica počinje u posljednjim danima 3. tjedna razvoja, a taj se proces intenzivira tijekom 4. tjedna. Jedan od glavnih mehanizama migracije gonocita u genitalne grebene je kemotaksija.
Tijekom sljedeća 2 tjedna gonociti se mitotički dijele više puta, tvoreći golemu populaciju prekursora gameta. U tom razdoblju zametne stanice pokazuju znakove metabolizma steroida. Poremećaj razvoja gonocita i njihovo naseljavanje gonadnih grebena može dovesti do poremećaja razvoja gonada.
Indiferentan stadij razvoja gonada. Embriji duljine do 17 mm još nemaju znakove koji bi upućivali na budući spol embrija. Međutim, po prisutnosti spolnog kromatina (Barrova tjelešca) u stanicama trofoblasta 12. dana razvoja iu stanicama embrioblasta 16. dana razvoja moguće je odrediti spol.
Histološki vidljivi rudimenti gonada u obliku zadebljanja celomičnog epitela (gonadalni grebeni) pojavljuju se već u embriju duljine 4-5 mm. Nakon formiranja genitalnih grebena dolazi do dezintegracije tubula mezonefrosa, epitelne stanice tubula migriraju u anlage gonade i brzo ih naseljavaju - dolazi do kolonizacije anlage gonade stanicama tubula primarnog bubrega.
U procesu daljnjeg razvoja primarne spolne stanice nalaze se uronjene u epitel mezonefrosovih tubula, tvoreći spolne vrpce oko kojih se nalazi mezenhim. Dakle, spolne vrpce su gonociti okruženi epitelom. U ovoj fazi, gonada je bipotentan organ koji može postati ili testis ili jajnik. Neadekvatan ili nedostatan signal za kasniji razvoj gonada može rezultirati pravim hermafroditizmom.
Prekursori germinalnog epitela razvijaju se u Sertolijeve stanice u muškaraca i folikularne stanice u žena. Sličnost njihove endokrine funkcije u muškom i ženskom tijelu rezultat je njihovog zajedničkog podrijetla. Iz mezenhima koji okružuje spolne vrpce razvijaju se intersticijske stanice testisa (Leydigove stanice) i stromalne stanice jajnika (teka stanice). Funkcionalna sličnost ova dva tipa stanica očituje se iu formiranim žlijezdama.
U embrija dugih 17-20 mm (oko 2 mjeseca), u gonadi se pojavljuju značajke koje ukazuju na spolnu diferencijaciju. Genitalni greben u ovom trenutku je maksimalno ispunjen zametnim stanicama.
Mezonefrijski i paramezonefrijski kanali. Muški i ženski spolni organi razvijaju se iz različitih duktalnih sustava. Ovi duktalni sustavi počinju se formirati paralelno s mokraćnim sustavom i spolnim žlijezdama u 4. tjednu fetalnog razvoja.
Primarni bubreg (mesonephros) sastoji se od tubula i kanala tzv mezonefrijski, ili Volfov, kanal. Od Wolffijevih tubula duktus raste prema urogenitalnom sinusu (područje kloake). Mezonefrosovi tubuli rastu prema primarnim spolnim vrpcama upravo u vrijeme kada se spolne žlijezde počinju diferencirati. U isto vrijeme (na kraju 2. mjeseca intrauterinog razvoja), lateralno od Wolffovog kanala nalazi se formiran od kolomičnog epitela primarnog bubrega. paramezonefrik, ili Müller, kanal. Kanali se sastoje od epitelnog sloja endodermalnog podrijetla (iznutra), na koji naknadno raste mezenhim (izvana). Müllerov i Wolffov kanal otvaraju se u kloaku neovisno jedan o drugom, s odvojenim otvorima. Na suprotnom kraju Müllerov kanal završava slijepim produžetkom. Tijekom razvoja konačnog bubrega (metanefrotski stadij), mezonefrske strukture su potpuno integrirane u reproduktivni trakt i prestaju obavljati funkciju mokraćnog sustava.
Muški i ženski unutarnji spolni organi razvijaju se iz Wolffijevih i Müllerovih kanala. Nakon toga, do 3. mjeseca intrauterinog razvoja, jedan od duktalnih sustava degenerira.
Vanjski spolni organi u embrija obaju spolova u početku se razvijaju jednako, što se događa u 5-6. tjednu razvoja. Vanjski spolni organi razlikuju se od genitourinarnog (urogenitalnog) sinusa, genitalnog tuberkula, genitalnih nabora i genitalnih grebena. Urorektalni septum dijeli kloaku na dorzalni dio, koji tvori rektum, i ventralni dio, koji se naziva urogenitalni sinus.
Kranijalno do proktodeuma - ektodermalno udubljenje ispod baze repa - formira se genitalni tuberkulus. Na kaudalnoj površini genitalnog tuberkula nalazi se par genitalnih nabora koji se protežu prema proktodeumu. Genitalni tuberkulus je okružen zaobljenim uzvišenjima - genitalnim grebenima. Razvoj vanjskih genitalija izravno ovisi o razini spolnih hormona. Diferenciran, spolu primjeren razvoj vanjskih spolnih organa počinje od 3. mjeseca intrauterinog života.
Razvoj ženskog reproduktivnog sustava. Vodeći mehanizam spolne diferencijacije gonada je prisutnost ili odsutnost genskih produkata Y-kromosoma.
Jajnici. Jajnici postaju histološki vidljivi u 8. tjednu intrauterinog razvoja. Duž periferije organa (budućeg korteksa) spolne vrpce formirane od klica i epitelnih stanica podijeljene su slojevima mezenhima u zasebne stanične nakupine. Dublji dio spolne žlijezde je lišen ovih uzica - to je buduća medula. Kako gonada raste, greben strši; žljebovi koji se postupno pojavljuju i produbljuju odvajaju gonadu od primarnog bubrega na lateralnoj strani i od nadbubrežnog rudimenta na dorzomedijalnoj strani. Tako nastaje mezenterij spolne žlijezde, a spolna žlijezda ostaje povezana samo sa središnjim dijelom primarnog pupoljka.
U 8-10 tjedana dolazi do posebno aktivnog procesa mitotičke diobe primarnih zametnih stanica - oogonije, što odgovara fazi I oogeneze - fazi reprodukcije. Ovaj stadij razvoja karakterizira nepotpuna citotomija oogonije tijekom mitoze. Uslijed toga nastaje spolni sincicij koji postoji dugo vremena, a neophodan je za sinkronizaciju mitotskih ciklusa u oogonijalnim skupinama. Ukupan broj oogonija je 7x10 6. Visoka razina proliferacije spolnih stanica, koju je priroda programirala u ženskom tijelu, ima filogenetsku osnovu, kada je za preživljavanje jedinki i očuvanje vrste u uvjetima prirodne selekcije bila potrebna velika količina jajašaca.
Epitel koji pokriva oogonia diferencira se u folikularne stanice. Donji mezenhim raste unutar gonade i dijeli spolne vrpce tako da epitelne stanice okružuju jednu ili dvije spolne stanice. Od samog početka razvoja folikula, folikularni epitel ima veliki značaj za trofiku spolne stanice. Visoka metabolička aktivnost ovih stanica preduvjet je za rast zametnih stanica, budući da iz folikularnog epitela u zametnu stanicu ulaze ne samo tvari niske molekularne težine, već i proteinske molekule. Odgoda u okruživanju oogonija folikularnim stanicama dovodi do njegove smrti.
Nakon faze reprodukcije (u 3-4. mjesecu intrauterinog razvoja), spolne stanice ulaze u 2. fazu oogeneze - razdoblje rasta. Oogonije se povećavaju kada počnu sintetizirati i akumulirati trofičke spojeve (žumanjak ili vitelin), koje će embrij koristiti u ranim fazama svog razvoja. Stadij rasta jajne stanice dijeli se na mali rast, kojemu prolaze ženske zametne stanice u embriogenezi, i veliki rast, koji se događa u postnatalnoj ontogenezi.
Stanice retikuluma jajnika (tubuli mezonefrosa), ili folikularne stanice u razvoju, proizvode tvar koja inducira mejozu koja zaustavlja mitozu oogonia i pokreće mejozu. Zametne stanice koje su počele rasti male nazivaju se oocite 1. reda, budući da je to početak mejotske diobe. Početak mejoze je profaza prve diobe koja se sastoji od preleptotenske kondenzacije i dekondenzacije kromosoma, leptotena, zigotena, pahitena, diplotena, diktiotena i dijakineze. U fazi diplotene, oocita se povećava u veličini i počinje biti okružena prefolikularnim stanicama (kod ljudi, derivati mezonefrosa). Do rođenja gotovo sve oocite imaju završenu profazu prve mejotičke diobe. Mejoza se zaustavlja djelovanjem tvari koja sprječava mejozu koju proizvode primarne folikularne stanice u stadiju diktiotena, koji se naziva stacionarni stadij profaze. Mejoza oocita 1. reda je dugotrajno blokirana: daljnji razvoj događa se nakon puberteta.
Ako formiranje jajnika počinje na kraju 2. mjeseca intrauterinog razdoblja, au 4. mjesecu pojavljuju se primordijalni folikuli, tada je u 5. mjesecu već moguće pratiti proces sazrijevanja folikula, koji se očituje u zaokruživanju i povećanju stanica corona radiata (folikularnih stanica), kao i povećanju broja njihovih slojeva. Sazrijevanje folikula povezano je s utjecajem na fetus gonadotropnih hormona iz majčine hipofize, korionskog gonadotropina i vlastitih gonadotropnih hormona hipofize.
Do kraja prve polovice intrauterinog razdoblja u jajnicima fetusa određuju se gotovo sve glavne strukture. Jasno su vidljivi kortikalni i medulalni sloj. Kortikalni sloj zauzima veći dio jajnika i predstavljen je vezivnim tkivom, koje sadrži primordijalne folikule sa zametnim stanicama različitih veličina. U fetusu od 32-34 tjedna mogu se otkriti kavitarni folikuli, oko kojih se pojavljuje membrana vezivnog tkiva koja se sastoji od stanica tekocita. Takvi folikuli ne sazrijevaju, podvrgavaju se atreziji i zametna stanica umire.
Medula jajnika u razvoju predstavljena je labavim vezivnim tkivom u koje urastaju krvne žile i živci. U meduli jajnika nalaze se ostaci tubula primarnog bubrega u obliku većeg ili manjeg broja tubularnih tvorevina obloženih cilindričnim trepljastim epitelom.
Odsutnost ovulacije i luteinizacije u fetusu ukazuje na odsutnost generativne funkcije jajnika tijekom ovog razdoblja razvoja. Što se tiče hormonske aktivnosti, smatra se da se u trećem tromjesečju intrauterinog razvoja steroidni hormoni stvaraju u malim količinama u folikularnim stanicama, tekocitnim stanicama i intersticijskim stanicama fetalnog jajnika.
Dakle, tijekom embrionalnog razdoblja dolazi do razmnožavanja spolnih stanica koje se diferenciraju u oogonije, odnosno nastupa prvi stadij oogeneze - stadij razmnožavanja. Pred kraj intrauterinog razvoja, oogonije se prestaju dijeliti, ulaze u fazu malog rasta, postaju oocite prvog reda i dobivaju ovojnicu folikularnih stanica.
Jajovodi. Maternica. Vagina. Ovi organi nastaju iz Müllerovih kanala. U muškaraca, stanice prekursora sustentocita proizvode Mullerov inhibitorni faktor (MIF), koji uzrokuje degeneraciju paramezonefricnog kanala. U nedostatku ove tvari, koja je pod kontrolom gena Y kromosoma, razvijaju se ženski organi.
Jajovodi kod čovjeka nastaju u obliku parnih tvorevina, dok maternica i rodnica (njena gornja trećina) nastaju kao rezultat spajanja Müllerovih vodova. Jajovodi se formiraju od gornje trećine Müllerovih kanala, onog njihovog dijela koji ide duž bočnog ruba primarnog bubrega. Tijekom 3. mjeseca intrauterinog razvoja, mišićni i vezivno tkivni slojevi jajovoda formiraju se od nakupina mezenhima. Do kraja 4. mjeseca intrauterinog života jajovodi se pomiču iz okomitog položaja u vodoravni. Mišićna sluznica jajovoda razvija se istovremeno s mišićnom sluznicom maternice. Do 26-27. tjedna formiraju se oba sloja mišića - prvo kružni, a zatim uzdužni.
Isprva nema razlike u građi materničnog i vaginalnog dijela kanala, a krajem 3. mjeseca područje maternice se odlikuje gušćom koncentracijom mezenhimalnih stanica koje izgrađuju njezinu stijenku. Nakon mjesec dana, mišićni sloj i elementi vezivnog tkiva zida maternice počinju se formirati iz nakupina mezenhima. Podjela maternice na tijelo i grlić maternice događa se krajem 4. i početkom 5. mjeseca, a diferencijacija između vrata maternice i rodnice u 4. mjesecu razvoja.
Maternica. Nakon spajanja Müllerovih vodova, tijelo maternice ima dvorogi oblik, do 4. mjeseca rogovi srastaju, a tijelo maternice poprima sedlasti oblik, zatim postupno postaje kruškolik. Aktivni rast maternice opaža se nakon 20 tjedana razvoja, budući da se tijekom tog razdoblja otkriva povećana osjetljivost organa na stimulirajući utjecaj estrogena majčinog tijela. Istodobno, fetus karakterizira odsutnost ovisnosti o stanju njegovog endometrija i stupnju zrelosti jajnika.
Šupljina maternice u embrionalnom razdoblju prekrivena je niskim stupastim epitelom. Kako razvoj napreduje, pojavljuje se prvo urastanje pokrovnog epitela u mezenhimalno tkivo ispod. U 18-tjednom fetusu diferenciraju se prve žlijezde, koje ostaju u obliku malih cjevčica do rođenja, a zatim se malo razvijaju do puberteta. Sekret u epitelu endometrijskih žlijezda otkriva se u 28. tjednu intrauterinog razvoja. Formiranje sva tri sloja miometrija događa se u razdoblju od 18 do 28 tjedana intrauterinog razvoja.
U nedostatku testosterona, Wolffovi kanali regresiraju. Ponekad se na području od jajnika do himena mogu pronaći ostaci Wolffijevih kanala (Gartnerovih kanala) različite duljine. Ciste se mogu pojaviti bilo gdje duž Gartnerovog kanala.
Kada je razvoj ili spajanje Müllerovih kanala poremećen, dolazi do abnormalnosti tijela i cerviksa.
Vagina nastaje spajanjem kaudalnih dijelova Müllerovih duktusa u jedan zajednički. Nit genitourinarnog (urogenitalnog) sinusa spaja se s tim konopcima stanica Müllerovog kanala. Na mjestu kontakta između sinusa i Müllerovog kanala nastaje Müllerov tuberkulum, iz kojeg potom nastaje himen. Donje dvije trećine vagine nastaju od stražnjeg dijela urogenitalnog sinusa. Histogeneza vaginalnog epitela je završena do 20-21 tjedna intrauterinog razvoja. Epitel je osjetljiv na estrogene iz majčina tijela, pa se deskvamira, prekrivajući gotovo cijeli lumen rodnice.
Vanjski spolni organi. Rast vanjskih genitalija i početak primarne feminizacije javlja se u 17-18 tjednu. Budući da razvoj vanjskih genitalija ovisi o razini spolnih hormona, u nedostatku androgena urogenitalni sinus se razvija u donji dio rodnice, genitalni tuberkulum se razvija u klitoris, a genitalni nabori i genitalni grebeni se transformiraju. u male i velike usne.
Defekti u razvoju. Strukturne abnormalnosti maternice, vrata maternice i rodnice najčešći su oblici poremećaja spolne diferencijacije u žena. Nastaju zbog poremećaja razvoja paramezonefricnih (Müllerovih) kanala. Najteži oblik je potpuni nedostatak reproduktivnog trakta, uključujući rodnicu, maternicu i jajovode – duktalna agenezija (Mayer-Rokitansky-Küster-Hauserov sindrom).
Kršenje fuzije Müllerovih kanala duž središnje linije dovodi do stvaranja malformacija maternice: duplikacija maternice, što također može biti popraćeno udvostručenjem vrata maternice i vagine.
Dvoroga maternica– gornji dio maternice je podijeljen.
Infantilna maternica– maternica smanjene veličine (3-3,5 cm duga) s konusnim izduženim vratom.
Neuspjeh resorpcije srednjeg dijela Müllerovih vodova nakon fuzije obično dovodi do stvaranja septuma maternice ( polurazdijeljena maternica).
Razvoj muškog reproduktivnog sustava. Testisi. Kao što je naznačeno, gonadni primordiji pojavljuju se u embrija dugih 4-5 mm u obliku grebena na medijalnoj strani svakog mezonefrosa. Genski produkti Y kromosoma pridonose stvaranju primitivnih testisa iz indiferentnih gonadnih grebena, što se događa u 6. tjednu intrauterinog razvoja (formiranje jajnika u ženskom tijelu - u 8. tjednu). U parenhimu gonade počinje proces stvaranja staničnih vrpci koje se brzo odvijaju, a koje se sastoje od epitela koji okružuje gonocite, uronjenih u mezenhim. Ove stanične vrpce su rudimenti budućih sjemenih tubula.
Subepitelni mezenhim javlja se između germinativnog epitela i spolnih vrpci, tako da se spolne vrpce odmiču od površine spolne žlijezde. Dakle, ako se u spolnim žlijezdama ženskog tijela odvija razvoj korteksa i medule, dok su primordijalni folikuli smješteni u korteksu, tada se u pretečama testisa spolne vrpce nalaze samo u meduli, a korteks testisa je zamijenjen mezenhimskim tkivom, iz kojeg nastaje fibrozna tunica albuginea .
Početkom 3. mjeseca primarne spolne stanice, koje se nalaze u spolnim vrpcama, diferenciraju se u nezrele spolne stanice - spermatogonije, iz kojih se kasnije razvijaju spermiji, ali spermatogeneza (stvaranje spolnih stanica) počinje tek krajem puberteta. (15-16 godina).
Iz epitelnih stanica spolnih vrpci, odnosno stanica koje okružuju gonocite, nastaju Sertolijeve stanice. Stanične vrpce protežu se i ograničene su od mezenhima (intersticija) bazalnom membranom, tvoreći tubule testisa. Intersticijsko tkivo sadrži tipične mezenhimalne stanice, fibroblaste i Leydigove stanice. Do kraja 3. mjeseca u intersticiju ima mnogo Leydigovih stanica, smještene su u obliku nakupina, au njihovoj citoplazmi detektiraju se androgeni hormoni (testosteron). Broj i veličina Leydigovih stanica doseže maksimum u fetusa u dobi od 14-16 tjedana, kada ispunjavaju cijeli prostor između primarnih sjemenih tubula.
U primarnim tubulima testisa u 4. mjesecu intrauterinog razvoja razlikuju se sljedeće komponente: veliki broj spermatogonija, oko kojih se nalaze nezrele Sertolijeve stanice; u tubulima nema lumena. Lumen se prvi put pojavljuje u fetalnim tubulima u 20-22. tjednu razvoja. Ovaj omjer staničnih oblika unutar tubula održava se u ljudskoj embriogenezi prije rođenja. Broj tubula se povećava tijekom embrionalnog razdoblja do rođenja djeteta.
Stvaranje testosterona u embrionalnim testisima nije pod kontrolom fetalnog hipotalamo-hipofiznog sustava; inducira ga humani korionski gonadotropin (placentni hormon) i gonadotropni hormoni hipofize majke.
Izuzetno važan proces koji prati embriogenezu testisa je njihova migracija - spuštanje testisa iz trbušne šupljine u skrotum, koje počinje krajem 3. mjeseca intrauterinog razvoja. Ovo je proces ovisan o androgenima tijekom kojeg se testisi pomiču niz posebnu fibroznu vrpcu, testikularni vodeći ligament, povezan sa skrotumom u razvoju. Nabor peritoneuma oko Wolffovog i Müllerovog kanala (koji kasnije postaje seroza testisa) povezuje se sa spolnom žlijezdom, a vodilica ligamenta testisa počinje se razvijati ispod peritoneuma. Dakle, spuštanje testisa događa se u retroperitonealnom prostoru. Ligament testisa raste sporije od embrija. To uzrokuje spuštanje testisa u skrotum u razvoju. Testisi su smješteni iznad ingvinalnog (pupartnog) ligamenta do 6-7 mjeseci intrauterinog razvoja.
Početkom 8. mjeseca testis napušta trbušnu šupljinu i kroz ingvinalni kanal se spušta u skrotum, smješten u prednjoj stijenci trbuha iznad ingvinalnog ligamenta. U ingvinalnom kanalu testis se kreće duž stražnje površine vaginalnog procesa peritoneuma, koji se prvo spušta u skrotum i oblikuje ovaj kanal. Nakon spuštanja testisa u skrotum dolazi do sužavanja ingvinalnog kanala, što sprječava prolabiranje trbušnog sadržaja u skrotum. Međutim, ingvinalni kanal je dovoljno velik za prolazak sjemene vrpce, koja uključuje vas deferens, žile i živce, kao i obliterirajući processus vaginalis peritoneuma. Polaganjem ingvinalnog kanala u trbušnu stijenku, vaginalni nastavak peritoneuma povlači sa sobom sve svoje slojeve (mišiće, fascije), koji postaju membrane testisa i sjemene vrpce.
Poremećaji u hipotalamo-hipofizno-testikularnom sustavu fetusa dovode do kršenja pravilnog spuštanja testisa - kriptorhizma, što rezultira nedostatkom generativne funkcije testisa, budući da je za spermatogenezu potrebna niža tjelesna temperatura, što je osigurano položajem testisa u skrotumu.
Vas deferens i žlijezde. Prekursori Sertolijevih stanica sintetiziraju Müllerov inhibitorni faktor, koji uzrokuje degeneraciju Müllerovog (paramezonefričnog) kanala. Testosteron, sintetiziran od strane Leydigovih stanica, stimulira daljnji razvoj Wolffijevog (mezonefricnog) kanala u epididimis, vas deferens i sjemene mjehuriće.
Razvoj eferentnog trakta počinje spajanjem gornjeg dijela Wolffovih kanala kroz tubule primarnog bubrega s primarnim tubulima gonade. Kod embrija početkom 3. mjeseca intrauterinog razvoja Wolffovi kanali počinju se spajati s kanalima testisa, što dovodi do stvaranja epididimisa. Otprilike u isto vrijeme, glomeruli se formiraju u nefronima konačnog bubrega, a funkcija stvaranja urina prelazi na njih, što dovodi do gubitka urinarne funkcije od strane mezonefričkih kanala.
Dio Wolffovog kanala, koji se nalazi ispod sjemenih tubula, produljuje se i poprima zavojiti izgled, pretvara se u kanal epididimisa. Donji dio Wolffijevog kanala prelazi u vas deferens, u razvoju mišićnih elemenata u kojima sudjeluje susjedni mezenhim. Najniže smješteni dijelovi mezonefricnih kanala, stršeći lateralno, u 13. tjednu intrauterinog razvoja šire se na način poput ampule, tvoreći sjemene mjehuriće. Sjemeni mjehurići do 21. tjedna postižu značajnu veličinu, a do 25. tjedna dobivaju oblik karakterističan za odrasli organizam. Oni dijelovi Wolffijevih kanala koji se nalaze između uretera i unutar mezoderma stijenke urogenitalnog sinusa postaju ejakulacijski kanali.
Prostata. Razvoj prostate nije povezan s mezonefrijskim kanalom. Značajan dio prostate razvija se iz područja urogenitalnog sinusa, iz kojeg u ženskog embrija nastaje gornji dio vagine. Prostata postaje vidljiva kod ljudskog fetusa u 12. tjednu razvoja u obliku nekoliko cjevastih tvorevina, koje tijekom prve polovice intrauterinog razvoja rastu bez spajanja, u obliku 5 režnjeva, a tek u 5. mjesecu razvoja prostata postaje vidljiva u ljudskom fetusu u 12. tjednu razvoja. lobulacija je izgubljena.
Sekretorni epitel razvija se iz epitela urogenitalnog sinusa - derivata endoderma, mišićnog tkiva žlijezde i slojeva vezivnog tkiva - iz mezenhima. Ubrzan rast prostate, popraćen određenom diferencijacijom njezinih epitelnih i mišićnih komponenti, opaža se u ljudskom razvoju između 17. i 26. tjedna.
Bulbourethral žlijezde razvijaju se kao endodermalni izdanci urogenitalnog sinusa.
Uretra– zajednički kanal mokraćnog i reproduktivnog sustava. Razvija se uglavnom iz urogenitalnog sinusa. U prostatičnom dijelu uretre spajaju se glavni reproduktivni kanali – desni i lijevi. Na dorzalnoj stijenci ovog dijela uretre nalazi se mala uzvisina - sjemenski brežuljak (homolog himena u ženskom tijelu). Prostatična maternica, koja se otvara na ovom brežuljku, rudiment je, ostatak spojenih segmenata Müllerovih kanalića.
Vanjski muški spolni organi. U muškom tijelu, pod utjecajem testosterona, genitalni tuberkulus diferencira se u penis, spolni nabori formiraju distalni dio uretre, a spolni grebeni se razvijaju u skrotum.
Defekti u razvoju.kriptorhid m (nespušteni testis) je najčešća patologija genitalnih organa u novorođenčadi. Jedan ili oba testisa se možda neće spustiti. Kriptorhidizam se javlja kada se testikularni ligament ne razvije ili se spušta testisima u skrotum. Testisi mogu ostati u ingvinalnom kanalu, trbušnoj šupljini ili retroperitonealno.
Hipospadija– nezatvaranje stražnjeg zida uretre. Hipospadija se razvija kao posljedica nepotpunog zatvaranja uretralnog žlijeba. Postoji nasljedna predispozicija za hipospadiju.
Duplikacija uretre: U muškaraca, dodatna uretra ima vlastito kavernozno tijelo.
Razvoj reproduktivnog sustava u ljudskoj embriogenezi odvija se u dvije faze: indiferentna faza i faza spolne diferencijacije.
Indiferentna pozornica događa se na isti način tijekom razvoja muškog i ženskog reproduktivnog sustava. Tijekom ove faze dolazi do polaganja indiferentnih struktura, koje će se kasnije diferencirati u organe muškog ili ženskog reproduktivnog sustava.
Razvoj reproduktivnog sustava počinje u 4. tjednu razvoja maternice. U to vrijeme, na ventromedijalnoj stijenci Wolffovih tjelešaca u razini 4-5 lumbalnih segmenata, kolomični epitel zadeblja i formiraju se genitalni grebeni ili genitalni nabori. Zadebljani celomični epitel naziva se "primordijalni" epitel. Genitalni nabori naseljeni su primarnim zametnim stanicama ili gonocitima. Gonociti se u embriogenezi nalaze u stijenci žumanjčane vrećice u 3. tjednu embriogeneze, odakle migriraju u genitalne nabore i ugrađeni su u celomski "rudimentarni" epitel. Tijekom migracije gonociti se množe mitozom i njihov se broj povećava. "Primordijalni" epitel, koji sadrži gonocite, prerasta u mezenhim koji se nalazi ispod u konopcima koji se nazivaju spolni konopci. Nakon toga, spolne vrpce gube vezu s celomskim "rudimentarnim" epitelom. Spolne vrpce sadrže celomske epitelne stanice i gonocite. Spolni nabor prelazi u indiferentnu spolnu žlijezdu - gonadu i odvaja se od mezonefrosa. Veza između spolne žlijezde i dorzalne stijenke tijela održava se preko mezenterija.
U indiferentnom stadiju spolnog razvitka formira se 2. kanal - paramezonefrikalni ili Müllerov kanal. Raste iz kranijalnog dijela mezonefricnog duktusa u kaudalnom smjeru, postaje gusta vrpca stanica, a zatim se u njemu pojavljuje lumen. Kaudalni dijelovi Müllerova kanala stapaju se i otvaraju jednim otvorom u urogenitalni sinus.
Dakle, indiferentni stadij karakterizira prisutnost sljedećih struktura: dvije gonade, dva Wolffova i dva Müllerova kanala.
Mjesto iz kojeg dolazi do razvoja vanjskih genitalija je ventralni dio kaudalnog trbušnog zida. U ovom području formiraju se indiferentni rudimenti vanjskih genitalija: genitalni tuberkulus, genitalni nabori, između kojih se nalaze genitalni utor i genitalni grebeni.
Razvoj muškog reproduktivnog sustava.
Genetsko određivanje spola događa se ovisno o tome koji kromosom X ili Y će spermij tijekom oplodnje unijeti u jajnu stanicu s X kromosomom. Genotip 46XY određuje diferencijaciju reproduktivnog sustava, a time i cijelog organizma prema muškom tipu.
Spolna diferencijacija indiferentnog reproduktivnog sustava počinje u 7. tjednu razvoja maternice. Indiferentne spolne žlijezde diferenciraju se u testise čija endokrina aktivnost određuje diferencijaciju izvodnih kanala, vanjskih spolovila i sekundarnih spolnih obilježja.
Lokaliziran na Y kromosomu oprosti gen koji se smatra genom koji određuje testise. Ovaj gen djeluje kao okidač za nekoliko drugih gena smještenih na X i Y kromosomima koji kontroliraju razvoj testisa i fenotipsku ekspresiju. Nedostaje ili je neispravan oprosti gena s genotipom XY dovodi do stvaranja ženskog fenotipa. oprosti gen kodira regulatorni faktor – TDF (faktor determiniran testisom) – TDF. U prisustvu ovog faktora, testisi se razvijaju iz indiferentnih spolnih žlijezda; u nedostatku ovog faktora, jajnici.
Urasli genitalni epitelni konopci nalaze se radijalno. Od površinskog epitela odvojeni su slojem mezenhima koji s tunicom albugineom tvori gusto vezivno tkivo (Slika 45). Mezenhim koji se nalazi između vrpci tvori pregrade vezivnog tkiva koje dijele testis na režnjiće. Potporne Sertolijeve stanice razvijaju se iz stanica spolne vrpce, derivata celomičnog epitela. Gonociti se razvijaju u spermatogonije. Sertolijeve stanice nakon 8. tjedna počinju lučiti tvar – Müller inhibitorni faktor i inhibitornu tvar mejoze. Mullerov inhibitorni faktor (MIF) uzrokuje regresiju Mullerovog (paramezonefričnog) kanala. Tvar koja inhibira mejozu uzrokuje inhibiciju ulaska zametnih stanica u mejozu. Mejoza kod muškaraca obično počinje tijekom puberteta. Neke se mezenhimalne stanice diferenciraju u endokrino aktivne intersticijske Leydigove stanice. Od 8. do 17. tjedna razvoja fetalne Leydigove stanice sintetiziraju testosteron i dihidrotestosteron, što uvjetuje diferencijaciju Wolffovog kanala u sjemenovod i transformaciju vanjskih spolnih organa u muški tip. Nakon 17. tjedna Leydigove stanice postaju neaktivne do puberteta.
U 3. mjesecu (9-10 tjedana) razvoja, spolne vrpce i tubuli Wolfova tijela, koji se nalaze u regiji, rastu zajedno uz pomoć takozvanih Hoffmannovih tubula, koji tvore ravne tubule, tubule testisa. mreže, u medijastinumu testisa. Tubuli Wolfova tijela transformiraju se u eferentne tubule koji čine glavu epididimisa (slika 47). Tubuli mezonefrosa, koji se nalaze u mezonefrosu ispod medijastinuma testisa, završavaju slijepo, ne stupaju u interakciju s mrežom testisa i pretvaraju se u tzv. ductus abberantes i paradidimis - pomoćni dio epididimisa. Iz gornjeg dijela Wolffovog kanala razvija se kanal epididimisa; njegovi donji dijelovi tvore sjemenovod i ejakulacijski kanal, koji se otvara u prostatski dio genitourinarnog kanala. Na mjestu gdje ulazi u ejakulacijski kanal, stijenka Wolffovog kanala se širi i formira ampulu sjemenovoda iz koje će nastati sjemeni mjehurići. Prostata i bulbouretralne žlijezde razvijaju se iz epitela urogenitalnog sinusa.
Müllerov kanal je smanjen. Od njega su sačuvani samo ostaci kranijalnog završetka duktusa u obliku rudimentarne tvorevine - appendix testis Morgagni ili Morgagnijev hidatid te ostaci sraslih kaudalnih završetaka u obliku tubula koji se otvara u prostatičnom dijelu duktusa. urogenitalnog kanala u području sjemenog mjehurića - muškog mjehurića ili prostatskog mjehurića ili muške maternice.
Diferencijacija vanjskih genitalija događa se pod utjecajem dihidrotestosterona u razdoblju od 12-14 tjedana razvoja maternice. Genitalni tuberkulum se diferencira u penis, genitalni nabori u distalni dio uretre, genitalni grebeni u skrotum migriraju iz retroperitonealnog položaja u mjesto njihove stalne lokalizacije - skrotum. Do trenutka rođenja testisi bi se trebali nalaziti u skrotumu.
Riža. 45. Dinamika nastajanja muške spolne žlijezde (od Medyalets).
A – Invazija gonijalnih stanica (1) u genitalne grebene, B – urastanje spolnih vrpci u mezenhim, C – povećanje veličine spolnih vrpci, D – odvajanje spolnih vrpci i stvaranje tunice albuginee iz okolni mezenhim (2)
Razvoj ženskog reproduktivnog sustava
Diferencijacija u ženski tip javlja se s kariotipom 46XX u nedostatku TDF, MIF, testosterona, dihidrotestosterona.
U nedostatku TDF-a, gonade se razvijaju u jajnike. To se događa u 8-10 tjednu razvoja maternice. Epitelne spolne vrpce u dubokim dijelovima spolne žlijezde, odnosno u području buduće medule su smanjene. U perifernom području spolne žlijezde spolne su vrpce podijeljene slojevima mezenhima u takozvane jajne kuglice ili Pflugerove vrpce (slika 46). Oviparne kuglice sastoje se od epitelnih i zametnih stanica. Epitelne stanice će se razviti u folikularne stanice, primarne spolne stanice će dati početak oogoniji. Postupno se kuglice koje nose jaja dijele na primordijalne folikule. To počinje oko 20. tjedna razvoja maternice. Primarne spolne stanice mitotski se dijele i tvore oogoniju. Oogonije započinju mejozu i formiraju oocite, koje ulaze u diplotenski stadij profaze prve mejotičke diobe. Oni ostaju u ovoj fazi (mogu biti stari i do 50 godina) dok se ne potaknu na daljnji razvoj.
Wolffijevo tijelo i Wolffijev kanal podvrgavaju se redukciji u nedostatku testosterona i dihidrotestosterona (Slika 47). Od Wolffovih tijela ostali su vestigialni ostaci: epooforon, koji je ostatak kranijalnog kraja Wolffovog tijela, i paraoforon, koji je ostatak kaudalnog dijela Wolffove pritoke. Ponekad u stijenci maternice i vagine mogu ostati rudimenti Wolffovog kanala - Gartnerovi tubuli.
Müllerov kanal se počinje razvijati u odsutnosti MIF-a. Jajovodi se razvijaju iz kranijalnih dijelova kanala. Kaudalni dijelovi Müllerovih kanala spajaju se i daju epitelni dio maternice i vagine.
Jajnik također mijenja svoj položaj, iako manje značajno od testisa. Kreću se kaudalno i lateralno, a drže ih u položaju ligamenti (suspenzorni, okrugli, široki) koji potječu iz mezonefrosa.
Spajanje paramezonefricnih kanala od srednjeg dijela do spajanja s urogenitalnim sinusom tvori maternicu.
Transformacije vanjskog spolovila: genitalni tuberkulus diferencira se u klitoris, spolni nabori u male usne, a spolni grebeni u velike usne.
Riža. 46. Dinamika formiranja ženske reproduktivne žlijezde (od Medyalets).
Riža. 47 Razlikovanje ženskih i muških reproduktivnih struktura.
A- indiferentne spolne žlijezde. B- u muškom tijelu rudimenti indiferentnih spolnih žlijezda diferenciraju se u testise. Mezonefrijski kanali diferenciraju se u epididimis u kranijalnoj regiji, te u vas deferens i sjemene mjehuriće u kaudalnoj regiji. Kada su izloženi MIF-u iz testisa, ženski paramezonefrijski kanali potencijalno degeneriraju. U- u ženskom tijelu primordije spolnih žlijezda diferenciraju se u jajnike, a paramezonefricni kanali diferenciraju se u jajovode. Paramezonefrijski kanali spajaju se kaudalno i tvore maternicu i gornji dio vagine. Mezonefrijski kanali degeneriraju.
Transformacije u području kloake
Kloaka je podijeljena frontalnim septumom (urorektalni septum), urastajući u svoj lumen od bočnih stijenki u dva dijela - dorzalni i ventralni. Urorektalni septum doseže kloakalnu membranu i na tom mjestu formirat će se perineum. Dorzalni dio se proteže do crijeva i postaje rektalni dio. Ventralni dio seže do genitourinarnog sustava i naziva se genitourinarni sinus. Wolffov kanal (desni i lijevi zasebno) i Müllerov kanal (jedan zajednički kanal) otvaraju se u urogenitalni sinus. Alantois se proteže od ventralne stijenke urogenitalnog sinusa, čiji se proksimalni dio, odnosno najbliži urogenitalnom sinusu, razvija u mokraćni mjehur. Distalni dio alantoisa prelazi u urahus, kasnije se reducira i postaje pupčano-vezikalni ligament - lg.vesicoumbelicale. Mokraćovodi izlaze iz kaudalnih dijelova Wolffijevih kanala. Tijekom 4-6 tjedana urogenitalni sinus se širi i formira mokraćni mjehur. To rezultira ugradnjom završnih dijelova mezonefričkog kanala i uretralnog pupoljka u stijenku mokraćnog mjehura. Kao rezultat toga, mezonefricni kanal i uretralni pupoljak (ureter) otvaraju se odvojeno na stražnjoj stijenci mokraćnog mjehura. Područje stražnje stijenke mokraćnog mjehura okruženo ovim strukturama naziva se trokut. Analna membrana probija i formira se analni otvor. U dorzalnom dijelu urogenitalna ploča se probija i nastaje primarni urogenitalni otvor. Oko njega iz mezenhima nastaje genitalni tuberkulum, okružen genitalnim grebenom. Donji dio tuberkula i preostali dio urogenitalne ploče podijeljeni su žlijebom na desni i lijevi spolni nabor, između kojih se otvara primarni urogenitalni otvor.
Anomalije u razvoju reproduktivnog sustava
Kriptorhidizam(skriveni testisi) - odsutnost testisa u skrotumu zbog njihove nespuštenosti. Kod novorođenih dječaka kriptorhizam se nalazi u 4%. Ali u većini slučajeva, testisi se spuštaju u skrotum tijekom prve godine života, a učestalost kriptorhizma u odraslih je 0,4-0,8%. Najčešće se usporeno pomicanje testisa javlja u ingvinalnom kanalu, rjeđe u trbušnoj šupljini. Kriptorhidizam može biti uzrokovan nedostatkom gonadotropnih hormona, poremećenim razvojem testisa, anatomskim nedostacima na putu migracije testisa (nepotpuni razvoj ingvinalnog kanala, odsutnost vanjskog ingvinalnog prstena, nedovoljna duljina sjemene vrpce). Kriptorhidizam dovodi do nepovratnih poremećaja spermatogeneze ili njenog potpunog izostanka. U prvoj godini života broj spermatogonija smanjuje se za 50%, nakon 4-5 godina života spolne stanice potpuno nestaju.
Pravi hermafroditizam. Spolne žlijezde sadrže tkivo i iz testisa i iz jajnika. Kariotip: približno 80% - 46XX, preostali slučajevi - 46XY ili mozaicizam.
Muški pseudohermafroditizam. Genotip 46XY; ima testisa, ali je maskulinizacija nepotpuna (hipospadija, epispadija, mikrofalija, slabo razvijen skrotum sa ili bez testisa). Muški pseudohermafroditizam opaža se kod raznih endokrinih poremećaja (defekti u sintezi testosterona, njegovom metabolizmu i učincima na ciljne stanice).
Hipospadija– nepotpuna fuzija uretralnih nabora: uzdužni razmak duž donje površine penisa, koji se može proširiti do skrotuma.
Epispadija- nezarastanje na gornjoj strani penisa.
Ženski pseudohermafroditizam. Genotip 46XX, postoje jajnici, ali, u pravilu, muški fenotip pri rođenju. Osjetljivost XX fetusa na učinke androgena tijekom kritičnog razdoblja (8-12 tjedana intrauterinog razvoja) dovodi do razvoja različitih stupnjeva težine labioskrotalne fuzije, formiranja urogenitalnog sinusa i povećanja klitorisa.
Dvostruka maternica. Kao rezultat poremećaja spajanja paramezonefricnih kanala u jedan, nastaju dvije maternice, dva cerviksa i dvije vagine. Uz nedovoljnu fuziju paramezonefricnih kanala, mogu postojati dvije maternice, dva grlića maternice i jedna vagina, ili dvije maternice, jedan grlić maternice i jedna vagina.
Tema “Muški reproduktivni sustav” obrađuje se u četiri mini-predavanja:
1. Muške spolne žlijezde – testisi
2. Spermatogeneza. Regulacija aktivnosti testisa
3. Vas deferens. Pomoćne žlijezde.
4. Razvoj muškog reproduktivnog sustava.
Ispod predavanja nalazi se tekst.
1. MUŠKE GONADE – TESTILI
2. SPERMATOGENEZA. ENDOKRINA REGULACIJA AKTIVNOSTI TESTISA
3. Vas deferens. Pomoćne žlijezde
Razvoj muškog reproduktivnog sustava
Formiranje reproduktivnog sustava u početnim fazama embriogeneze (do 6. tjedna) događa se na isti način u oba spola, štoviše, u bliskom kontaktu s razvojem mokraćnih i mokraćnih organa. U 4. tjednu na unutarnjim površinama obaju primarnih bubrega stvara se zadebljanje celomičnog epitela koji prekriva bubreg - genitalni valjci. Epitelne stanice grebena, iz kojih nastaju folikularne stanice jajnika ili sustentociti testisa, kreću se duboko u bubreg, okružuju gonocite koji migriraju ovamo iz žumanjčane vrećice, tvoreći spolne vrpce ( budući folikuli jajnika ili zavijeni tubuli testisa). Mezenhimske stanice nakupljaju se oko spolnih vrpci, stvarajući vezivno tkivne pregrade spolnih žlijezda, kao i tekocite jajnika i Leydigove stanice testisa. Od oboje u isto vrijeme mezonefrijski (Wolffovi) kanali oba primarna pupoljka, koji se protežu od tijela bubrega do kloake, odvajaju se paralelno paramezonefralnih (Müllerovih) kanala.
Dakle, do 6. tjedna, indiferentna gonada sadrži prekursore svih glavnih struktura spolnih žlijezda: spolne vrpce, koje se sastoje od gonocita okruženih epitelnim stanicama, oko spolnih vrpci su mezenhimalne stanice. Stanice indiferentne gonade osjetljive su na djelovanje genskog produkta Y kromosoma, koji se označava kao testis-determinirajući faktor (TDF). Pod utjecajem ove tvari, u 6. tjednu embriogeneze, razvija se testis: spolne vrpce zauzimaju središnji položaj u gonadi, bubrežni tubuli primarnog bubrega pretvaraju se u početne dijelove sjemenovoda, prekursora sustentocita. proizvode Mullerov inhibitorni faktor (MIF-substantia), pod čijim utjecajem paramezonefrijski kanali atrofiraju, dok mezonefrijski kanali postaju vaz deferens.
1. Testis (testis)
Testis(testis) obavlja dvije funkcije: 1) generativni: stvaranje muških spolnih stanica - spermatogeneza, i2) endokrini: proizvodnja muških spolnih hormona.
Testis ima vezivnotkivnu kapsulu i izvana je prekriven seroznom membranom. Pregrade vezivnog tkiva pružaju se od kapsule u organ, dijeleći organ na 150-250 režnjića. Svaki lobulus ima 1-4 zavijena sjemena tubula, gdje se izravno odvija spermatogeneza. Stijenka zavojitog tubula sastoji se od spermatogenog epitela smještenog na bazalnoj membrani, sloja mioidnih stanica i tankog fibroznog sloja koji odvaja tubul od intersticijalnog tkiva.
Spermatogeni epitel Zavijeni tubul se sastoji od dvije vrste stanica: spermija u razvoju i sustentocita. Među spermatogenim stanicama sustentociti(potporne stanice, Sertolijeve stanice) jedina su vrsta nespermatogenih stanica spermatogenog epitela. Potporne stanice su s jedne strane u kontaktu s bazalnom membranom, as druge strane leže između spermija u razvoju.
Sustentociti imaju velike i brojne prstaste izbočine koje mogu istovremeno kontaktirati veliki broj prekursora sperme u različitim fazama razvoja: spermatogonije, spermatocite prvog i drugog reda, spermatide. Sustentociti svojim procesima dijele spermatogeni epitel na dva dijela: bazalni, koji sadrži spermatogene stanice koje nisu ušle u mejozu, odnosno u prvim stadijima razvoja, i adluminalni dio koji se nalazi bliže lumenu tubula i sadrži spermatogene stanice u posljednjim fazama razvoja.
Mioidne stanice zavojitog tubula, kontrahirajući, potiču kretanje spermija u smjeru sjemenovodnih kanala, čiji su početak ravni tubuli i rete testis.
Između tubula u testisu nalazi se rahlo fibrozno vezivno tkivo koje sadrži krvne žile, živce i intersticijski glandulociti (Leydigove stanice), stvarajući muške spolne hormone – androgene.
Citološke karakteristike glavnih faza spermatogeneze. Spermatogeneza se sastoji od četiri uzastopna stadija: 1) razmnožavanje, 2) rast, 3) sazrijevanje, 4) nastajanje.
Faza uzgoja karakterizira dioba spermatogonija, koja se aktivira na početku puberteta i gotovo neprestano se dijeli mitozom u bazalnom dijelu zavojitog tubula. Postoje dvije vrste spermatogonija: A i B. Prema stupnju kondenzacije kromatina u jezgri. spermatogonije tipa A djeljiv sa 1) mračno– ovo su prave matične stanice u mirovanju, 2) svjetlo- To su polustamične stanice koje se dijele i prolaze kroz 4 mitotičke diobe. Spermatogoniji su najosjetljivije stanice testisa. Mnogi čimbenici (uključujući ionizirajuće zračenje, pregrijavanje, unos alkohola, gladovanje, lokalne upale) mogu lako uzrokovati njihove degenerativne promjene.
Posljednjom diobom spermatogoniji tipa A prelaze u spermatogonije tipa B(2s,2n), a nakon završne diobe postaju Spermatociti 1. reda.
Spermatociti 1. reda međusobno su povezani citoplazmatskim mostovima, koji nastaju kao rezultat nepotpune citotomije tijekom diobe, što doprinosi sinkronizaciji razvojnih procesa i prijenosu hranjivih tvari. Takvo udruženje stanica (sincicij), formirano od jednog spermatogonija A (materinskog), kreće se iz bazalni presjek cjevčica u adluminalni.
2) Faza rasta. Spermatociti 1. reda povećavaju volumen, dolazi do udvostručenja genetskog materijala - 2c4n. Ove stanice ulaze u dugu (oko 3 tjedna) profazu 1. mejotičke diobe, koja uključuje faze leptotena, zigotena, pahitena, diplotena i dijakineze. U interfazi prije mejoze i u ranim fazama profaze 1. diobe mejoze, spermatocit 1. reda nalazi se u bazalnom dijelu zavojitog tubula, a zatim u adluminalnom dijelu, budući da se crossing over događa tijekom pahitena - izmjene dijelova uparenih kromatida, osiguravajući genetsku raznolikost gameta i stanica postaje drugačija od ostalih somatskih stanica u tijelu.
3) Faza sazrijevanja karakterizira završetak 1. diobe mejoze: spermatociti 1. reda završavaju profazu, prolaze kroz metafazu, anafazu, telofazu, uslijed čega iz jednog spermatocita 1. reda nastaju dva spermatocita 2. reda (1c2n). , koji su manji u usporedbi sa spermatocitima, veličine su 1. reda, nalaze se u adluminalnom dijelu zavojitog tubula i imaju diploidni skup DNA.
Spermatociti 2. reda postoje samo jedan dan, što ih čini praktički nevidljivima na histološkom preparatu, za razliku od velikog broja spermatocita 1. reda u dijelu zavojitog tubula. Spermatociti 2. reda ulaze u 2. diobu mejoze (jednadžba), koja se odvija bez reduplikacije kromosoma i dovodi do stvaranja 4 spermatida (1s1n) - relativno malih stanica s haploidnim skupom DNA koje sadrže ili X ili Y kromosom.
4) Faza formiranja sastoji se od pretvaranja spermatida u zrele spolne stanice – spermije, što u ljudskom tijelu traje do 20 dana. Spermatid razvija rep, mitohondrijsko spajanje i akrosom. Gotovo sva stanična citoplazma nestaje, s izuzetkom malog područja koje se naziva rezidualno tijelo. U ovoj fazi spermatogeneze citoplazmatski mostovi između spermatogenih stanica su prekinuti i spermiji su slobodni, ali još nisu spremni za oplodnju.
Vrijeme potrebno da se spermatogonija A razvije u spermij spreman za ulazak u epididimis kod ljudi je 65 dana, ali konačna diferencijacija spermija događa se u kanalu epididimisa tijekom sljedeća 2 tjedna. Tek u području repa epididimisa spermiji postaju zrele spolne stanice i stječu sposobnost samostalnog kretanja i oplodnje jajašca.
Sustentociti igraju važnu ulogu u spermatogenezi: osiguravaju potporno-trofičke, zaštitno-barijerne funkcije, fagocitiraju višak citoplazme spermatida, mrtvih i abnormalnih zametnih stanica; pospješuju kretanje spermatogenih stanica iz bazalne membrane u lumen tubula. Sertolijeve stanice su homolozi folikularnih stanica jajnika, stoga se posebna pozornost posvećuje sintetskoj i sekretornoj funkciji ovih stanica.
U sustentocitima nastaju: protein koji veže androgene(ASB), koji stvara visoku koncentraciju testosterona u spermatogenim stanicama, neophodnog za normalan tijek spermatogeneze; inhibin, inhibiranje izlučivanja folikulostimulirajućeg hormona (FSH) hipofize; aktivin, stimulirajući lučenje FSH adenohipofizom; tekući medij tubuli; lokalni regulatorni čimbenici; Mullerovsko-inhibirajući faktor (u fetusu). Kao i folikularne stanice jajnika, sustentociti imaju receptore za FSH, pod čijim utjecajem se aktivira sekretorna funkcija sustentocita.
Barijera krv-testisi. Spermatogene stanice koje su ušle u mejotičku diobu izolirane su od unutarnjeg okoliša tijela krvno-testisnom barijerom koja ih štiti od djelovanja imunološkog sustava i toksičnih tvari, budući da su te stanice genetski različite od ostalih stanica u tijelu, a ako je barijera narušena, može doći do autoimune reakcije, praćene smrću i uništenjem zametnih stanica.
Bazalni dio zavojitog tubula izmjenjuje tvari s intersticijem testisa i sadrži spermatogonije i preleptone spermatocite 1. reda, odnosno stanice koje su genetski identične somatskim stanicama tijela. Adluminalna regija sadrži spermatocite, spermatide i spermatozoide koji su se mejozom razlikovali od ostalih stanica tijela. Kada uđu u krv, tijelo može tvari koje proizvode te stanice prepoznati kao strane i podvrći se uništenju - ali to se ne događa jer sadržaj adluminalne sekcije izoliran je zahvaljujući bočnim procesima sustentocita - glavne komponente krvno-testikularne barijere. Također, zahvaljujući barijeri u adluminalnom dijelu spermatogenog epitela, stvara se specifično hormonsko okruženje s visokom razinom testosterona, potrebnog za spermatogenezu.
Komponente krvno-testisne barijere: 1) kapilarni endotel somatskog tipa u intersticiju, 2) bazalna membrana kapilare, 3) sloj kolagenih vlakana tubula, 4) sloj mioidnih stanica tubula, 5) bazalna membrana zavojitog tubula, 6) uski spojevi između procesa sustentocita.
Leydigove stanice- obavljaju endokrinu funkciju u testisu: proizvode muške spolne hormone - androgene (testosteron), homolozi su intersticijskih stanica tekocita u jajniku. Leydigove stanice nalaze se u intersticijskom tkivu između zavojitih tubula testisa, pojedinačno ili u skupinama u blizini kapilara. Androgeni koje proizvode Leydigove stanice neophodni su za normalnu spermatogenezu; reguliraju razvoj i funkciju pomoćnih žlijezda reproduktivnog sustava; osigurati razvoj sekundarnih spolnih karakteristika; određuju libido i spolno ponašanje.
Citokemijske karakteristike Leydigovih stanica. To su velike stanice okruglog oblika sa svijetlo obojenom jezgrom s 1-2 jezgrice. Citoplazma stanica je acidofilna, sadrži veliki broj izduženih mitohondrija s lamelarnim ili cjevastim kristama, visokorazvijen aEPS, brojne peroksisome, lizosome, granule lipofuscina, lipidne kapljice, kao i Reike kristale - proteinske inkluzije pravilnog geometrijskog oblika, čija je funkcija nejasna. Glavni sekretorni produkt Leydigovih stanica, testosteron, nastaje iz kolesterola pomoću enzimskih sustava aEDS i mitohondrija. Leydigove stanice također proizvode male količine oksitocina, koji stimulira aktivnost glatkih mišićnih stanica u sjemenovodu.
Sekretornu aktivnost glandulocita regulira luteotropni hormon (LH). Velike koncentracije testosterona, putem mehanizma negativne povratne sprege, mogu inhibirati proizvodnju LH od strane gonadotropnih stanica adenohipofize.
Regulacija generativne i endokrine funkcije testisa.
Živčana regulacija osiguravaju aferentni centri cerebralnog korteksa, subkortikalne jezgre i spolni centar hipotalamusa, čije neurosekretorne jezgre aciklički izlučuju gonadoliberine i gonadostatine, stoga se funkcioniranje muškog reproduktivnog sustava i spermatogeneza odvija glatko, bez naglih fluktuacija.
Endokrina regulacija: Aktivnost testisa je pod kontrolom hipotalamo-hipofiznog sustava. Gonadotropin-oslobađajući hormon, izlučen pulsno u portalni sustav hipofize, stimulira u hipofizi sintezu gonadotropnih hormona - FSH i LH, koji reguliraju spermatogene i endokrine funkcije testisa.
FSH ulazi u intersticij testisa iz krvnih kapilara, zatim difundira kroz bazalnu membranu zavojitih tubula i veže se na membranski receptori na Sertolijevim stanicama,što dovodi do sinteze protein koji veže androgene(ASB) u tim stanicama, kao i inhibin.
LH djeluje na Leydigove stanice, što rezultira sintezom androgena - testosterona, od kojih dio ulazi u krv, a drugi dio ulazi u zakrivljene tubule uz pomoć proteina koji veže androgene: ASB veže testosteron i prenosi testosteron u spermatogene stanice, naime u spermatociti 1narudžba koji imaju androgene receptore.
Žene i muškarci imaju isti mehanizam negativne povratne sprege, putem kojeg se inhibira sinteza gonadotropina u hipofizi. Inhibin- hormon , koji proizvode Sertolijeve stanice, inhibira stvaranje FSH u adenohipofizi u muškom tijelu. Testosteron mehanizmom negativne povratne sprege smanjuje proizvodnju LH. Što više LH, to više testosteron – pozitivan odnos, što više testosterona, to manje LH – negativna povratna sprega. Testosteron također inhibira oslobađanje FSH, ali samo neznatno. Kombinacija djelovanja testosterona i inhibina maksimalno potiskuje oslobađanje FSH.
I. Embrionalni razvoj organa muškog spolnog sustava. Formiranje i razvoj reproduktivnog sustava usko je povezan s mokraćnim sustavom, odnosno s prvim bubregom. Početni stadij formiranja i razvoja organa reproduktivnog sustava kod muškaraca i žena odvija se na isti način i stoga se naziva indiferentnim stadijem. U 4. tjednu embriogeneze zadeblja se celomični epitel (visceralni sloj splanhnotoma) na površini prvog bubrega – ta zadebljanja epitela nazivaju se genitalni grebeni. Primarne zametne stanice, gonoblasti, počinju migrirati u genitalne grebene. Gonoblasti se najprije pojavljuju kao dio ekstraembrionalnog endoderma žumanjčane vrećice, zatim migriraju do stijenke stražnjeg crijeva, te tamo ulaze u krvotok te putem krvi dospijevaju i prodiru u genitalne grebene. Nakon toga, epitel genitalnih grebena, zajedno s gonoblastima, počinje rasti u mezenhim koji leži ispod u obliku uzica - formiraju se genitalne vrpce. Reproduktivne vrpce sastoje se od epitelnih stanica i gonoblasta. U početku, spolne vrpce ostaju povezane s celomskim epitelom, a zatim se odvajaju od njega. Otprilike u isto vrijeme dolazi do razdvajanja mezonefričkog (Wolffijevog) kanala (vidi embriogeneza mokraćnog sustava) i paralelno s njim nastaje paramezanefrički (Müllerov) kanal koji se također ulijeva u kloaku. Tu završava indiferentna faza razvoja reproduktivnog sustava.
Nakon toga se reproduktivne vrpce stapaju s tubulima prvog bubrega. Iz spolnih vrpci nastaje epiteliospermatogeni sloj zavojitih sjemenih tubula testisa (od gonoblasta - spolne stanice, od celomskih epitelnih stanica - sustenotociti), epitel ravnih tubula i mreže testisa, a od epitela prvog bubreg – epitel eferentnih tubula i kanal epididimisa. Vas deferens nastaje iz mezonefricnog kanala. Iz okolnog mezenhima nastaju vezivnotkivna kapsula, tunica albuginea i medijastinum testisa, intersticijske stanice (Leydig), elementi vezivnog tkiva i miociti sjemenovoda.
Sjemeni mjehurići i prostata razvijaju se iz izbočina stijenke urogenitalnog sinusa (dio kloake odvojen od analnog rektuma urorektalnim naborom).
Serozni pokrov testisa formira se iz visceralnog sloja splanhnotoma.
Paramezonefrijski (Müllerov) kanal ne sudjeluje u formiranju muškog reproduktivnog sustava i većim dijelom prolazi kroz obrnuti razvoj, samo iz njegovog najdistalnijeg dijela nastaje rudimentarna muška maternica u debljini prostate.
Muške spolne žlijezde (testisi) položene su na površini prvog bubrega, tj. u trbušnoj šupljini u lumbalnoj regiji, retroperitonealno. Razvijajući se, testis migrira niz stražnji zid trbušne šupljine, prekriva se peritoneumom, prolazi kroz ingvinalni kanal otprilike u 7. mjesecu embrionalnog razvoja i malo prije rođenja spušta se u skrotum. Poremećaj spuštanja jednog testisa u skrotum naziva se monorkizam, a nedostatak oba testisa da se spuste u skrotum naziva se kriptorhizam. Ponekad se u budućnosti testis(i) može spontano spustiti u skrotum, ali češće je potrebno pribjeći kirurškoj intervenciji. S morfološke točke gledišta, takvu operaciju treba izvesti prije dobi od 3 godine, budući da se u to vrijeme pojavljuje praznina u spolnim vrpcama, tj. spolne vrpce prelaze u zavijene sjemene kanaliće. Ako se testis ne spusti u skrotum, tada u dobi od 5-6 godina počinju nepovratne distrofične promjene u spermatogenom epitelu. Posljedično dovodi do muške neplodnosti.
II. Histološka struktura testisa ( testisi). Sjemenik je izvana prekriven peritoneumom; ispod peritonealne membrane nalazi se kapsula od gustog, neformiranog vlaknastog vezivnog tkiva - tunica albuginea. Na lateralnoj površini zadeblja tunica albuginea – medijastinum testisa. Pregrade vezivnog tkiva protežu se radijalno od medijastinuma, dijeleći organ na lobule. Svaki lobulus sadrži 1-4 zavijena sjemena tubula, koji se u medijastinumu, spajajući se jedan s drugim, nastavljaju u ravne tubule i tubule mreže testisa.
Zavijeni sjemeni tubul iznutra je obložen epiteliospermatogenim slojem, a izvana je prekriven vlastitom membranom.
Epiteliospermatogeni sloj zavojitih sjemenih tubula sastoji se od 2 stanična diferona: sprematogenih stanica i potpornih stanica.
Spermatogene stanice su spolne stanice u različitim fazama spermatogeneze:
a) tamni stabljični spermatogoniji tipa A – sporo dijeleće se dugovječne rezervne matične stanice; nalazi se u najperifernijim zonama tubula (bliže bazalnoj membrani);
b) svijetle matične spermatogonije tipa A - stanice koje se brzo obnavljaju, nalaze se u fazi I spermatogeneze - fazi reprodukcije;
c) u sljedećem sloju, bliže lumenu tubula, nalaze se spermatociti prvog reda u fazi rasta. Lagana stabljika spermatogonija tipa A i spermatociti prvog reda ostaju međusobno povezani citoplazmatskim mostovima - jedini primjer u ljudskom tijelu posebnog oblika organizacije žive tvari - sincicija;
d) u sljedećem sloju, bliže lumenu tubula, nalaze se stanice u fazi sazrijevanja: spermatociti prvog reda prolaze kroz 2 brze diobe (mejoza) - kao rezultat prve diobe nastaju spermatociti formiraju se drugi red, druga podjela - spermatide;
e) najpovršnije stanice sjemenih tubula - spermatozoidi nastaju iz spermatida tijekom posljednjeg stadija spermatogeneze - stadija formiranja, koji završava tek u epididimisu.
Ukupno trajanje sazrijevanja muških zametnih stanica od matične stanice do zrelog spermija je oko 75 dana.
Drugi diferencijal epiteliospermatogenog sloja su potporne stanice (sinonimi: sustentociti, Sertolijeve stanice): velike stanice u obliku piramide, oksifilna citoplazma, jezgra nepravilnog oblika, citoplazma sadrži trofičke inkluzije i gotovo sve organele opće namjene. Citolema Sertolijevih stanica tvori invaginacije u obliku zaljeva u koje su uronjene spolne stanice koje sazrijevaju. Funkcije:
- trofizam, prehrana spolnih stanica;
- sudjelovanje u proizvodnji tekućeg dijela sperme;
- dio su krvno-testikularne barijere;
- potporno-mehanička funkcija za zametne stanice;
- pod utjecajem folitropina (FSH), adenohipofiza sintetizira androgen vezujući protein (ABP) za stvaranje potrebne koncentracije testosterona u zavijenim sjemenim tubulima;
- sinteza estrogena (aromatizacijom testosterona);
- fagocitoza degeneriranih zametnih stanica.
Epiteliospermatogeni sloj nalazi se na uobičajenoj bazalnoj membrani, zatim prema van slijedi cjevasta obloga, u kojoj se razlikuju 3 sloja:
1. Bazalni sloj se sastoji od mreže tankih kolagenih vlakana.
2. Mioidni sloj – od 1 sloja mioidnih stanica (u citoplazmi imaju kontraktilne aktinske fibrile) na vlastitoj bazalnoj membrani.
3. Fibrozni sloj - bliže bazalnoj membrani mioidnih stanica sastoji se od kolagenih vlakana, dalje bliže površini - od stanica sličnih fibroblastima.
Izvana su zakrivljeni sjemeni tubuli isprepleteni hemo- i limfnim kapilarama. Barijera između krvi u kapilarama i lumena uvijenih sjemenih tubula naziva se hemotestikularna barijera, a sastoji se od sljedećih komponenti:
1. Hemokapilarna stijenka (endoteliocit i bazalna membrana).
2. Pravilna ljuska zavojitog sjemenog tubula (vidi gore) od 3 sloja.
3. Citoplazma sustentocita.
Barijera krv-testisi obavlja sljedeće funkcije:
- pomaže u održavanju stalne koncentracije hranjivih tvari i hormona potrebnih za normalnu spermatogenezu;
- ne dopušta A-genima zametnih stanica da prijeđu u krv, a iz krvi do sazrijevanja zametnih stanica - moguća A-tijela protiv njih;
- zaštita zametnih stanica koje sazrijevaju od toksina itd.
U režnjevima testisa prostori između zavojitih sjemenih tubula ispunjeni su intersticijskim tkivom - slojevima rahlog fibroznog vezivnog tkiva koje sadrži posebne endokrine stanice - intersticijske stanice (sinonimi: glandulociti, Leydigove stanice): velike okrugle stanice sa slabo oksifilnom citoplazmom. Pod elektronskim mikroskopom: agranularni EPS i mitohondriji su dobro definirani; po podrijetlu - mezenhimalne stanice. Leydigove stanice proizvode muške spolne hormone - androgene (testosteron, dihidrotestosteron, dihidroepiandrosteron, androstendion) i ženske spolne hormone - estrogene, koji reguliraju sekundarna spolna obilježja. Funkciju Leydigovih stanica regulira adenopituitarni hormon lutropin.
Proces spermatogeneze vrlo je osjetljiv na učinke nepovoljnih čimbenika: intoksikacija, hipo- i avitaminoza (osobito vitamina A i E), pothranjenost, ionizirajuće zračenje, produljena izloženost okolini s visokom temperaturom, febrilno stanje s visokom tjelesnom temperaturom. do destruktivnih promjena u uvijenim tubulima spermatozoida.
III. Epididimis (epididimis).
Sjemena tekućina ulazi u epididimis kroz eferentne tubule, koji čine glavu epididimisa. Eferentni tubuli u tijelu organa međusobno se spajaju i nastavljaju u kanal privjeska. Eferentni tubuli obloženi su specifičnim epitelom, gdje se kockasti žljezdani epitel izmjenjuje s prizmatičnim trepljastim epitelom, pa je kontura lumena ovih tubula na poprečnom presjeku naborana ili "nazubljena". Srednja ljuska eferentnih tubula sastoji se od tankog sloja miocita, vanjska ljuska je izgrađena od labavog vezivnog tkiva.
Kanal dodatka obložen je dvorednim trepljastim epitelom, stoga lumen kanala na rezu ima glatku površinu; u srednjoj ljusci, u usporedbi s eferentnim tubulima, povećava se broj miocita. Funkcije dodatka:
- lučenje organa razrjeđuje spermu;
- faza formiranja spermatogeneze je završena (spermatozoidi su prekriveni glikokaliksom i dobivaju negativan naboj);
- funkcija rezervoara;
- reapsorpcija viška tekućine iz sperme.
IV. Žlijezda prostata (prostata)
– u embrionalnom razdoblju nastaje izbočenjem stijenke urogenitalnog sinusa i okolnog mezenhima. To je mišićno-žljezdani organ koji u obliku rukavca obavija mokraćnu cijev neposredno nakon izlaska iz mjehura. Žljezdani dio organa predstavljen je alveolarno-tubularnim krajnjim dijelovima, obloženim visokim cilindričnim endokrinocitima i izlučnim kanalima. Sekret žlijezde razrjeđuje spermu, uzrokuje kapacitaciju spermija (aktivacija, stjecanje pokretljivosti), sadrži biološki aktivne tvari i hormone koji utječu na funkcije testisa.
U starijoj dobi ponekad se opaža hipertrofija žljezdanog dijela prostate (adenom prostate), što dovodi do kompresije mokraćne cijevi i otežanog mokrenja.
Prostori između sekretornih dijelova i izvodnih kanala žlijezde ispunjeni su slojevima rastresitog vezivnog tkiva i glatkih mišićnih stanica.
Muški spolni hormoni androgeni uzrokuju hipertrofiju i pojačavaju sekretornu funkciju prostate, a ženski spolni hormoni estrogeni, naprotiv, potiskuju funkciju ovih žlijezda i dovode do degeneracije visokih kolumnarnih sekretornih stanica u nesekretorni kubični epitel, dakle , kod malignih tumora prostate indicirana je primjena estrogena i kastracija (zaustavljena proizvodnja androgena).
Vas deferens– sluznica je obložena višerednim trepljastim epitelom, ispod epitela je vlastita plastika građena od rahlog vezivnog tkiva. Srednji oklop je mišićav, vrlo razvijen; vanjska ljuska je adventivna.
Sjemeni mjehurići– razvijaju se kao izbočenje stijenke urogenitalnog sinusa i mezenhima. To je duga, jako zavijena cijev, iznutra je obložena žljezdanim visokim stupastim epitelom, srednji sloj je glatko mišićje. Sekret žlijezda razrjeđuje spermu i sadrži hranjive tvari za spermu.
Spol embrija određen je genetskim mehanizmom u trenutku spajanja spermija i jajašca. Međutim, do 7. tjedna razvoja određivanje spola morfološkim metodama je nemoguće, zbog čega se u razvoju spolnih žlijezda razlikuje tzv. indiferentni stadij. Tijekom ove faze u tijelu embrija pojavljuju se rudimenti organa reproduktivnog sustava, identični za oba spola.
Indiferentna pozornica. Na isti način počinje razvoj muških i ženskih spolnih žlijezda. U 4. tjednu razvoja na medijalnoj površini primarnog bubrega stvaraju se grebenasta zadebljanja celomskog epitela - genitalni grebeni, gdje počinju migrirati prekursori spolnih stanica - gonociti.
Pojava primarnih zametnih stanica zabilježena je u endodermu žumanjčane vrećice kod embrija duljine 3 mm. Ovo je relativno ograničeno područje stijenke žumanjčane vrećice, smješteno uz alantois.
Gonociti su velike okrugle stanice; citoplazma pokazuje visoku aktivnost alkalne fosfataze, sadrži žumanjak i mnoge glikogenske granule. Gonociti migriraju kroz krvne žile (krvotokom) ili ameboidnim pokretima najprije u stijenku stražnjeg crijeva, a potom po njegovom mezenteriju u genitalne grebene, gdje dolaze u kontakt s celomskim epitelom i mezenhimalnim komponentama, tj. druga dva sastavna elementa spolne žlijezde. Tijekom migracije i nakon prodora u genitalne grebene, gonociti intenzivno proliferiraju.
Nadalje, materijal genitalnih grebena, zajedno s gonocitima, počinje rasti u temeljni mezenhim u obliku staničnih vrpci - genitalnih vrpci.
U početku, reproduktivne vrpce imaju vezu s epitelom površine prvog bubrega, zatim se od njega odvajaju.
Do kraja indiferentnog stadija cijepanjem od mezonefričnog (Wolffovog) kanala nastaju paramezonefrijski (Müllerovi) kanali koji se također ulijevaju u kloaku.
Od 7. tjedna u embrija duljine 17-20 mm javljaju se određene morfološke značajke u spolnoj žlijezdi – počinje spolna diferencijacija.
S razvojem muške spolne žlijezde, spolne vrpce se izdužuju i spajaju s tubulima prvog bubrega, koji se ulijevaju u Wolffijev kanal.
Epiteliospermatogeni sloj zavojitih sjemenih tubula formiran je od materijala reproduktivnih vrpci, dok se celomične epitelne stanice diferenciraju u potporne stanice (Sertoli), a gonociti u spermatogonije.
Na početku 3 mjeseca. između zavojitih sjemenih tubula, intersticijsko tkivo testisa diferencira se od mezenhima, u kojem se, vjerojatno iz stanica migriranih iz prvog bubrega ili stanica živčanog podrijetla, stvaraju intersticijske endokrine Leydigove stanice koje proizvode testosteron. Broj i veličina Leydigovih stanica doseže maksimum u fetusima od 14-16 tjedana, kada ispunjavaju cijeli prostor između tubula.
Od tubula prvog bubrega nastaje epitel ravnih tubula, testikularna mreža i eferentni tubuli.
Iz proksimalnog dijela Wolffovog voda nastaje epitel epididimalnog kanala, a iz njegovog ostatka epitel sjemenovoda i ejakulacijskog kanala. Epitel sjemenih mjehurića nastaje iz izbočine distalne stijenke Wolffijeva kanala.
Iz izbočine stijenke mokraćne cijevi nastaju prostata i bulbouretralne žlijezde.
Iz okolnog mezenhima nastaju vezivno tkivo i glatke mišićne komponente testisa, epididimisa, sjemenih mjehurića, prostate, bulbouretralnih žlijezda i sjemenovoda.
Tijekom razvoja organa muškog reproduktivnog sustava, paramezonefrijski (Müllerov) kanal ne sudjeluje, većim dijelom prolazi kroz obrnuti razvoj, samo njegov najdistalniji dio ostaje u obliku rudimentarne muške maternice, koja se otvara u uretra u debljini prostate.
Kako se razvijaju, testisi se počinju spuštati sa svog izvornog mjesta (u lumbalnoj regiji na površini prvog bubrega) niz stražnji zid trbušne šupljine:
Sa 3 mjeseca testisi se spuštaju do ulaza u zdjelicu;
6-8 mjeseci proći kroz ingvinalni kanal, nakon što je prethodno dobio serozni (peritonealni) pokrov;
Prije rođenja spuštaju se u skrotum.
Testisi novorođenčeta, kao i testisi fetusa, hormonski su aktivni; u stromi vezivnog tkiva ima mnogo Leydigovih stanica.
Restrukturiranje strukture testisa počinje odmah nakon rođenja.
Od 5. do 6. godine života u testisima se počinje otkrivati povećanje veličine Sertolijevih stanica i pojavljuju se diobeni spermatogoniji.
U testisima djece od 7 do 8 godina već se može otkriti diferencijacija epitela sjemenih tubula u slojeve.
Struktura sjemenih tubula prolazi daljnje promjene u dobi od 12-13 godina, kada se nekoliko spermatida počinje otkrivati u sjemenim tubulima, a tipične Leydigove stanice pojavljuju se u stromi organa. Opisane promjene vremenski se poklapaju s pojavom sekundarnih spolnih obilježja - povećanje penisa, prostate, pojava stidnih dlaka, a osobito brzo rastu testisi. Od 15. do 16. godine sve stanice spermatogenog epitela nalaze se u tubulima testisa. Međutim, pojava prvih spermija u lumenu tubula ne ukazuje na zrelost testisa, budući da u ovom trenutku tubuli nemaju tipičan obrazac spermatogeneze - stanice u njima smještene su kaotično. Ovaj obrazac u prosjeku traje od 3 do 5 godina. Posljedično, konačna zrelost žlijezde doseže 18 - 20 godina.
Formiranje vanjskih spolnih organa počinje u 4. tjednu razvoja. Mokraćna cijev u perineumu otvara se prema površini kože urogenitalnom pukotinom. Oko urogenitalne pukotine formiraju se pupoljci vanjskog spolovila iz ektoderma i ispod njega mezenhima:
U sredini, ispred urogenitalne pukotine, formira se zadebljanje - genitalni tuberkuloz;
Rubovi razmaka ograničeni su s 2 spolna nabora i 2 spolna grebena.
Genitalni tuberkul postaje jako produljen i formira penis. Genitalni nabori se spajaju i tvore corpus cavernosum penisa. Genitalni grebeni stapaju se u skrotum.
Razvoj ženskog reproduktivnog sustava
Tijekom razvoja ženskih spolnih žlijezda - jajnika, klijajući mezenhim rastavlja spolne vrpce na odvojene fragmente ili otoke, koji se nazivaju kuglice koje nose jaja. U kuglicama koje nose jaja nastavlja se proces proliferacije – dok gonociti ulaze u prvi stadij oogeneze – stadij razmnožavanja, nastale spolne stanice nazivaju se oogonije, a okolne celomičke stanice počinju se diferencirati u folikularne stanice.
Daljnja dioba kuglica koje nose jaja mezenhimom na još manje fragmente nastavlja se sve dok u svakom fragmentu ne ostane 1 oogonija u sredini, okružena jednim slojem ravnih folikularnih stanica.
Nastale strukture nazivaju se premordijalni folikuli.
Za 3 mjeseca u premordijalnim folikulima oogonije prolaze kroz stadij malog rasta i ulaze u 1. diobu mejoze (stadij sazrijevanja), ali se proces zaustavlja u fazi profaze ove diobe.
Do trenutka rođenja u djetetovom jajniku, kortikalni sloj je ispunjen primordijalnim folikulima u kojima su oociti prvog reda u profazi svoje prve mejotičke diobe. U jajnicima novorođene djevojčice nalazi se približno 300-400 tisuća primordijalnih folikula. Zajedno s razvojem, folikularna atrezija se javlja čak iu embrionalnom razdoblju.
Međutim, u postnatalnom razdoblju, proces razvoja folikula je prilično intenzivan i jajnik djevojčice do 12 - 13 godina, u pravilu, sadrži nekoliko sekundarnih folikula i vezikula. Ali folikuli dostižu puni razvoj tek od puberteta. Nakon prve ovulacije pojavljuje se još jedna struktura jajnika - žuto tijelo, a od tada jajnik djevojčice proizvodi drugu vrstu hormona - progesteron.
Od ranog djetinjstva, strukture vezivnog tkiva rastu u jajniku djevojčice. Oko 30. godine počinje totalna postupna fibroza kortikalne strome.
Dakle, promjene povezane sa starenjem istovremeno utječu i na tkivo jajnika koje proizvodi hormone i na potporno tkivo.
Razvoj maternice i jajovoda
Müllerovi kanali se pojavljuju na kraju drugog mjeseca intrauterinog razvoja odvajanjem od Wolffovog kanala. Müllerovi kanali otvaraju se u kloaku neovisno jedan o drugom s posebnim otvorima. Jajovodi, maternica i vagina razvijaju se iz Müllerovih kanala. Jajovodi kod čovjeka nastaju u obliku parnih tvorevina, dok maternica i vagina nastaju kao rezultat spajanja distalnih segmenata Müllerovih kanala. U tim organima iz okolnog mezenhima nastaje vezivno i glatko mišićno tkivo. Vanjska serozna (peritonealna) membrana formirana je od visceralnih slojeva splanhnotoma i mezenhima.
Ženski vanjski spolni organi razvijaju se iz istih rudimenata kao i muški:
Genitalni tuberkulum prelazi u klitoris;
Nesrasli genitalni nabori tvore male usne oko urogenitalne fisure;
Nesrasli genitalni grebeni tvore velike usne oko klitorisa i malih usana. Donji dio urogenitalnog sinusa između spolnih nabora sačuvan je kao predvorje rodnice. Vanjski ženski spolni organi vidljivi su već kod fetusa od 9-10 tjedana, ali dobivaju značajke svoje konačne strukture rođenjem, zbog povećanja usana i relativnog smanjenja glave klitorisa.
Anomalije u razvoju genitalnih organa
Češće su u kombinaciji s kongenitalnim anomalijama drugih organa, uglavnom mokraćnih organa, te nadbubrežnih žlijezda i hipofize.
1. Agenezija i hipoplazija genitalnih organa, na primjer, nedostatak jednog testisa (kongenitalni monorkizam) ili oba testisa (anorhidizam), dodatni testis (poliorhidizam). Javljaju se slične anomalije jajnika. Akcesorni jajnik nalazi se u 4% slučajeva.
2. Anomalije u položaju spolnih žlijezda:
- testis u ingvinalnom kanalu ili trbušnoj šupljini(kriptorhizam);
Kriptorhidizam se otkriva u 10-20% novorođenčadi, 2-3% jednogodišnje djece, 1% u pubertetu, a samo u 0,2-0,3% odraslih muškaraca. Ova statistika je zbog činjenice da se nepotpuno spuštanje testisa u novorođenčadi u većini slučajeva eliminira u prvim tjednima ekstrauterinog razvoja. Prije 1 godine života, spontano spuštanje testisa opaženo je u još 70% djece s kriptorhizmom. U budućnosti, mogućnost neovisnog spuštanja testisa u skrotum postoji do puberteta.
Zakašnjela migracija testisa u skrotum može biti posljedica endokrinih poremećaja, mehaničkih razloga, disgeneze spolnih žlijezda, nasljednih genetskih čimbenika i kombinacije ovih čimbenika.
Uz jednostrano odgođeno spuštanje testisa, mehanički čimbenici igraju određenu ulogu, među kojima su tijekom operacije identificirani: uskost ingvinalnog kanala; odsutnost tunela u skrotum; skraćivanje sjemene vrpce, vaginalni proces peritoneuma, žile koje opskrbljuju testis; nerazvijenost vodećeg ligamenta; peritonealne priraslice u području unutarnjeg otvora ingvinalnog kanala i sl. Navedene promjene mogu nastati kao posljedica prethodnih bolesti, ozljeda tijekom trudnoće, ali mogu biti i sekundarne prirode zbog hormonalnih poremećaja u intrauterinom razdoblju fetalni razvoj.
Bilateralni kriptorhidizam često se kombinira s disgenezom testisa. Histološkim studijama u gotovo polovici slučajeva utvrđuje se primarna hipoplazija nespuštenih testisa. Stoga u nekih bolesnika, unatoč ranom spuštanju u skrotum, testisi ostaju defektni. Disgenezu testisa podupire i veliki broj anomalija epididimisa i sjemenovoda, koje se nalaze u kriptorhizmu.
U nekim slučajevima nespušteni testisi imaju nasljedno-genetsku prirodu. Obiteljski kriptorhidizam uočen je kod muškaraca nekoliko generacija. Liječnici koji liječe kriptorhizam trebali bi obratiti pozornost na proučavanje obitelji oboljelih dječaka.