Лекция № 7: Эмбриогенез мужской и женской половой системы. Аномалии развития.

Пол эмбриона определяется генетическим механизмом в момент слияния сперматозоида и яйцеклетки. Однако, вплоть до 7 недели развития определение пола морфологическими методами невозможно, вследствие чего в развитии половых желез выделяют так называемую индифферентную стадию . В течение этой стадии в организме зародыша появляются зачатки органов половой системы, одинаковые для обоих полов.

Индифферентная стадия. Развитие мужской и женской гонады начинается однотипно. На 4-й неделе развития на медиальной поверхности первичной почки образуется гребневидные утолщения целомического эпителия - половые валики, куда начинают мигрировать предшественники половых клеток - гоноциты.

Появление первичных половых клеток отмечено в составе энтодермы желточного мешка у зародыша 3 мм длины. Это относительно ограниченная область стенки желточного мешка, располагающаяся рядом с аллантоисом.

Гоноциты – крупные округлые клетки, в цитоплазме обнаруживается высокая активность щелочной фосфатазы, содержится желток и много гранул гликогена. Гоноциты мигрируют по кровеносным сосудам (с током крови) или путем амебоидных движений вначале в стенку задней кишки, а после этого вдоль ее брыжейки в половые валики, где они входят в контакт с целомическим эпителием и мезенхимными компонентами, т. е. двумя другими составными элементами гонады. В процессе миграции и после внедрения в половые валики гоноциты интенсивно пролиферируют.

Далее, материал половых валиков вместе с гоноцитами начинает прорастать в подлежащую мезенхиму в виде клеточных тяжей – половых шнуров. Первоначально половые шнуры имеют связь с эпителием поверхности I почки, далее отрываются от него.

К концу индифферентной стадии путем расщепления из мезонефрального (Вольфого) протока формируются парамезонефральные (Мюллеровы) протоки, впадающие также в клоаку.

С 7-недели у эмбрионов 17-20 мм длины в гонаде появляются определенные морфологические особенности - начинается половая дифференцировка.

При развитии мужской половой железы половые шнуры удлиняются и соединяются с канальцами I почек, впадающих в Вольфов проток.

Из материала половых шнуров формируется эпителиосперматогенный слой извитых семенных канальцев, при этом клетки целомического эпителия дифференцируются в поддерживающие клетки (Сертоли), а гоноциты – в сперматогонии.

В начале 3 мес. между извитыми семенными канальцами из мезенхимы дифференцируется интерстициальная ткань яичек, в составе которой, предположительно из клеток мигрировавших с I почек или клеток нервного происхождения, образуются интерстициальные эндокринные клетки Лейдига, продуцирующие тестостерон. Количество и размер клеток Лейдига достигают максимума у 14 - 16-недельных плодов, когда они заполняют все пространство между канальцами.

Из канальцев I почек образуются эпителий прямых канальцев, сети семенника и выносящих канальцев.

Из проксимального отдела Вольфового протока формируется эпителий протока придатка, а из его остальной части – эпителий семявыносящего и семяизвергательного протока. Из выпячивания дистального отдела стенки Вольфого протока образуется эпителий семенных пузырьков.

Из выпячивания стенки мочеиспускательного канала образуются предстательная железа и бульбоуретральные железы.

Из окружающей мезенхимы образуются соединительнотканный и гладкомышечный компоненты яичек, придатков яичка, семенных пузырьков, предстательной железы, бульбоуретральных желез и семявыносящих путей.

При развитии органов мужской половой системы парамезонефральный (Мюллеров) проток участия не принимает, в большей части подвергается обратному развитию, только самая дистальная его часть сохраняется в виде рудиментарной мужской маточки, открывающаяся в мочеиспускательный канал в толще предстательной железы.

По мере развития яички из первоначального места закладки (в поясничной области на поверхности I почек) начинают опускаться вниз по задней стенке брюшной полости:

На 3-м мес. яички опускаются ко входу в малый таз;

6-8 мес. проходят по паховому каналу, предварительно получив серозный (брюшинный) покров;

Перед рождением опускаются в мошонку.

Семенники новорожденного, также как и плода, гормонально активны, в соединительнотканной строме много клеток Лейдига.

Перестройка структуры семенников начинается сразу после рождения.

С 5 - 6 лет в семенниках начинает обнаруживаться увеличение размеров клеток Сертоли, появляются делящиеся сперматогонии.

В семенниках детей 7 - 8-летнего возраста уже можно обнаружить дифференцировку эпителия семенных канальцев на слои.

Структуры семенных канальцев дальнейшие изменения претерпевает в возрасте 12 -13 лет, когда в семенных канальцах начинают обнаруживаться немногочисленные сперматиды, в строме органа появляются типичные лейдиговские клетки. Описанные изменения совпадают во времени с появление вторичных половых признаков - увеличением полового члена, предстательной железы, появлением волосяного покрова на лобке, особенно интенсивно растут семенники. С 15 - 16 лет в канальцах семенника обнаруживаются все клетки сперматогенного эпителия. Однако появление в просвете канальцев первых сперматозоидов не говорит о зрелости семенника, так как в это время канальцы не имеют типичной картины сперматогенеза - клетки в них расположены хаотично. Эта картина длится в среднем от 3 до 5 лет. Следовательно, окончательная зрелость железы достигает к 18 - 20 годам.

Закладка наружных половых органов начинается на 4 неделе развития. Мочеиспускательный канал в области промежности на поверхность кожи открывается мочеполовой щелью . Вокруг мочеполовой щели из эктодермы и подлежащей мезенхимы формируются закладки наружных половых органов:

- срединно, впереди от мочеполовой щели образуется утолщение – половой бугорок;

- края щели ограничивают 2 половые складки и 2 половых валика.

Половой бугорок сильно удлиняется и образует половой член. Половые складки сливаются и формируют пещеристые тела члена. Половые валики срастаясь образуют мошонку.

Развитие женской половой системы

При развитии женских половых желез – яичников, мезенхима прорастая расчленяет половые шнуры на отдельные фрагменты или островки, называемые яйценосными шарами . В яйценосных шарах продолжается процесс пролиферации – при этом гоноциты вступают в первую стадию овогенеза – стадию размножения, образующиеся половые клетки называются овогониями, а окружающие их целомические клетки начинают дифференцироваться в фолликулярные клетки.

Дальнейшее разделение яйценосных шаров мезенхимой на еще более мелкие фрагменты продолжается до тех пор, пока в каждом фрагменте остается в центре 1 овогония, окруженная одним слоем плоских фолликулярных клеток.

Образовавшиеся структуры называются премордиальными фолликулами .

На 3 мес. в премордиальных фолликулах овогонии проходят стадию малого роста и вступают в 1-е деление мейоза (стадия созревания), но процесс останавливается на этапе профазы этого деления.

К моменту рождения в яичнике ребенка корковый слой заполнен примордиальными фолликуламив которых овоциты I порядка находятся в профазе своего первого мейотического деления. В яичниках новорожденной девочки насчитывается примерно 300-400 тысяч примордиальных фолликулов. Наряду с развитием, еще в эмбриональном периоде имеет место атрезия фолликулов.

Однако в постнатальном периоде процесс развития фолликулов довольно интенсивно и яичник девочки до 12 - 13 лет, как правило, содержит несколько вторичных фолликулов и пузырьков. Но полного развития фолликулы достигают только начиная с периода половой зрелости. После первой овуляции возникает еще одна структура яичника - желтое тело, и яичник девочки с этих пор образует еще один вид гормона - прогестерон.

С раннего детства в яичнике девочки происходит разрастание соединительнотканных структур. Приблизительно с 30-летнего возраста начинается тотальное постепенное фиброзирование стромы коркового вещества.

Таким образом, возрастные изменения параллельно затрагивают как гормонопродуцирующие, так и опорные ткани яичника.

Развитие матки и маточных труб

Мюллеровы протоки появляются в конце второго месяца внутриутробного развития путем расщепления из Вольфового протока. Мюллеровы протоки открываются в клоаку независимо друг от друга отдельными отверстиями. Из Мюллеровых каналов развиваются маточные трубы, матка и влагалище. Маточные трубы у человека формируются в виде парных образований, в то время как матка и влагалище образуются в результате срастания дистальных отрезков Мюллеровых протоков. В этих органах из окружающей мезенхимы образуется соединительная и гладкомышечная ткани. Из висцеральных листков спланхнотомов и мезенхимы образуется наружная серозная (брюшинная) оболочка.

Наружные половые органы у женщины развиваются из тех же зачатков, что и у мужчины:

Половой бугорок превращается в клитор;

Несросшиеся половые складки образуют вокруг мочеполовой щели ма­лые половые губы;

Несросшиеся половые валики формируют вокруг клитора и малых по­ловых губ большие половые губы. Нижняя часть мочеполового синуса между половыми складками сохраняется в виде преддверия влагалища. Наружные женские половые органы определяются уже у плодов 9-10 нед, но приобрета­ют черты окончательного строения к рождению, в связи с увеличением поло­вых губ и относительным уменьшением головки клитора.

Репродуктивная медицина не появилась бы, не будь у человека полового диморфизма. Он проявляется спустя несколько недель после зачатия, а на ранних стадиях развития фенотип у эмбрионов обоего пола одинаковый. Половая дифференцировка у человека представляет собой цепь событий, определяемую сочетанием половых хромосом, образовавшимся в результате оплодотворения. Нарушение любого из звеньев этой цепи чревато пороками развития половых органов. Патогенез этих пороков можно понять, только зная, как развивается половая система.

У млекопитающих генетический пол в норме определяется тем, какую половую хромосому несет оплодотворивший яйцеклетку сперматозоид. Этот хорошо известный факт был установлен в начале прошлого столетия, когда стало ясно, что половую принадлежность определяет кариотип. Наличие в нем Y-хромосомы приводит к развитию мужского фенотипа, а ее отсутствие - женского. Было сделано предположение, что на Y-хромосоме расположен специфический ген, продукт которого обусловливает развитие плода по мужскому типу. Таким образом, наличие Y-хромосомы приводит к дифференцировке индифферентной половой железы в яичко, а не в яичник.

Роль Y-хромосомы в определении пола видна на классическом примере синдромов Клайнфельтера и Тернера. Синдром Клайнфельтера возникает при кариотипе 47,XXY; наличие двух Х-хромосом не препятствует формированию мужского фенотипа. Больные с синдромом Тернера имеют кариотип 45,X и женский фенотип. Известно также о существовании женщин с кариотипом 46,XY и мужчин с кариотипом 46,XX. Причиной подобного несоответствия генетического и фенотипического пола служит утрата или добавление участка Y-хромосомы, ответственного за определение пола. Полагают, что добавление этого участка происходит в результате кроссинговера во время мейоза, а утрата может быть следствием мутации.

При картировании участка Y-хромосомы, ответственного за определение пола, был выделен и клонирован ген SRY. Этот ген найден у мужчин с кариотипом как 46,XY, так и риотипом 46,XY, имеющих женский фенотип, обнаружены мутации этого гена. В опытах на мышах показано, что наличие гена SRY - достаточное условие для проявления мужского фенотипа. После встраивания в геном XX гена sry (аналога человеческого гена SRY) мышата развивались как самцы, несмотря на отсутствие всех остальных генов Y-хромосомы. Ген SRY кодирует фактор транскрипции, регулирующий работу генов, ответственных за развитие яичек. Однако для того, чтобы в яичке происходил сперматогенез, необходимы и другие гены, расположенные на Y-хромосоме, поэтому такие трансгенные мыши бесплодны.

Развитие половых желез

Половые железы человека развиваются из индифферентной гонады, которая в процессе дифференцировки может стать или яичником, или яичком. Это уникальное явление в эмбриологии человека - как правило, нормальное развитие зачатка органа строго детерминировано и может идти только в одном направлении. Выбор пути, по которому пойдет развитие половой железы, определяется продуктом гена SRY. Развитие других половых органов, описанное ниже, напрямую не зависит от кариотипа, а определяется наличием мужских или женских половых желез. Половая железа развивается из полового тяжа, расположенного вблизи от первичной почки, которая в свою очередь участвует в формировании половых органов. Половой тяж появляется в мезодерме на 4-й неделе, а к 5- 6-й неделе в него начинают мигрировать половые клетки. К. 7-й неделе половой тяж начинает дифференцироваться в яичко или яичник: из его целомического эпителия вглубь мезенхимной стромы врастают половые шнуры, в которых располагаются половые клетки. Если половые клетки не развиваются и не проникают в половой тяж, то половая железа не образуется.

В эмбриогенезе половой диморфизм впервые проявляется на стадии образования половых шнуров. У эмбриона мужского пола половые шнуры продолжают пролиферировать, а у эмбриона женского пола они подвергаются дегенерации.

При развитии эмбриона женского пола первичные половые шнуры дегенерируют, и на их месте из мезотелия полового валика формируются вторичные (кортикальные) половые шнуры. Эти шнуры неглубоко врастают в мезенхиму яичника, оставаясь в корковом веществе, где располагаются женские половые клетки. В процессе эмбриогенеза вторичные половые шнуры не образуют разветвленную сеть, а разделяются на островки, окружающие половые клетки. В дальнейшем из них образуются фолликулы, причем эпителиальные клетки шнуров превращаются в гранулезные клетки, а клетки мезенхимы - в текоциты.

Изначально половые клетки образуются вне половых желез и затем мигрируют к месту их развития, давая начало либо яйцеклеткам, либо сперматозоидам. Это обеспечивает изоляцию половых клеток от стимулирующих сигналов и предотвращает их преждевременную дифференцировку. По мере того как в половом валике из мезодермы, выстилающей брюшную полость, формируется индифферентная гонада. В гонаде они проникают в медиальную часть половых валиков, где, взаимодействуя с другими клетками, формируют половые железы. Механизмы, контролирующие миграцию и пролиферацию половых клеток, до конца не изучены. В экспериментах на мышах показано, что в этом процессе определенную роль играют белок Kit и его рецепторы. Показано, что этот белок экспрессируется в мигрирующих половых клетках, в то время как его лиганд, или фактор стволовых клеток, экспрессируется вдоль всего пути миграции половых клеток. Мутация любого из генов, ответственных за выработку этих белков, может привести к уменьшению числа половых клеток, попадающих в половой тяж, что указывает на необходимость в сигналах, натравляющих половые клетки к месту назначения.

Развитие внутренних половых органов

Внутренние половые органы развиваются из половых протоков. Парные вольфовы, или мезонефрические, протоки представляют собой протоки первичной почки, которая существует только в эмбриональном периоде. Они открываются в клоаку. Латерально от их краниальных отделов из впячиваний целомического эпителия закладываются мюллеровы, или парамезонефрические, протоки, которые сливаются по средней линии и также открываются в клоаку. Некоторые специалисты полагают, что мюллеровы протоки являются производными вольфовых. Вольфов проток направляет развитие мюллерова протока.

Для формирования мужских внутренних половых органов необходимы тестостерон, секретируемый клетками Лейдига, и антимюллеров гормон, секретируемый клетками Сертоли. В отсутствие тестостерона происходит дегенерация вольфовых протоков, а в отсутствие антимюллерова гормона эти протоки персистируют.

В реализации эффектов тестостерона важную роль играют андрогеновые рецепторы. Это хорошо видно у больных с полной резистентностью к андрогенам (тестикулярной феминизацией). Такие больные имеют кариотип 46,XY и, следовательно, ген SRY, а значит, яички у них нормально развиты и вырабатывают тестостерон.

В противоположность вольфовым протокам, для развития мюллеровых протоков специальные стимулы не нужны. Однако у эмбриона мужского пола эти протоки дегенерируют и рассасываются. Как уже упоминалось, для этого необходим антимюллеров гормон. Он вырабатывается клетками Сертоли и представляет собой гликопротеид, состоящий из 560 аминокислот, принадлежащий к семейству трансформирующих факторов роста.

Если половая железа отсутствует (т. е. ни тестостерон, ни антимюллеров гормон не вырабатываются), то внутренние половые органы развиваются по женскому типу. У больных с тестикулярной феминизацией имеются яички, которые вырабатывают антимюллеров гормон, поэтому мюллеровы протоки дегенерируют. Таким образом, с одной стороны, тестостерон не стимулирует дифференцировку вольфовых протоков, а с другой стороны, мюллеровы протоки также не дифференцируются, поскольку этому препятствует антимюллеров гормон.

Высоким уровнем анти мюллерова гормона ранее пытались объяснить агенезию производных мюллеровых протоков у больных синдромом Майера-Рокитанского-Кюстера. Но молекулярные исследования не подтвердили наличия каких-либо делеций или полиморфизма гена MIS, также как не было продемонстрировано повышенной секреции либо экспрессии антимюллерова гормона у взрослых больных.

Для развития матки необходима секреция эстрогенов, воздействующих на эстрогеновые рецепторы. У мышей с поврежденным эстрогеновым α-рецептором имеются лишь рудиментарные половые органы, хотя можно четко различить маточные трубы, матку, шейку матки и влагалище. Недавно были описаны гены, ответственные за морфофункциональную специализацию сегментов мюллеровых протоков.

Гены, определяющие направление развития, довольно консервативны в ходе эволюции. Все многоклеточные животные обладают примерно одинаковым набором генов. Гены, содержащие гомеобокс (гены НОХ), определяют дифференцировку и специализацию осевых структур зародыша у всех высших многоклеточных животных. Мюллеровы и вольфовы протоки как раз и представляют собой такие недифференцированные оси. Гены НОХ обеспечивают дифференцированную сегментацию зародыша и развитие осевых структур.

Основа открытия генов НОХ была заложена более 100 лет назад, когда Уильям Бэтсон описал у плодовой мушки случай превращения одного органа в другой. Это явление получило название гомеозис. Около 20 лет назад была найдена генетическая основа гомеозиса - мутации, в особых генах, содержащих гомеобокс (генах НОХ). Мутации в этих генах часто приводили к замене одного органа на другой; в результате появилась концепция, что они служат основными регуляторами дифференцировки тканей по всем осям тела, включая ЦНС, позвоночник, конечности и половые органы. У человека имеется 39 генов НОХ, организованных в 4 параллельных кластера: НОХА, НОХВ, НОХС и HOXD. Каждый кластер проявляет пространственную колинеарность; гены расположены на хромосоме в том же порядке, в каком они экспрессируются вдоль осей тела (от краниального отдела к каудальному).

Гены НОХ кодируют факторы транскрипции. Они контролируют экспрессию генов, точно определяя дифференцировку сегментов тела. Порядок, в котором гены НОХ экспрессируются вдоль осей тела, определяет правильное развитие соответствующих органов и структур. Гены НОХА9-НОХА13 экспрессируются в строго ограниченных зонах вдоль осей развивающихся вольфовых и мюллеровых протоков. Ген НОХА9 экспрессируется на участке мюллерова протока, дающем начало маточной трубе, ген НОХА 10 - в развивающейся матке, НОХА И - в зачатке нижнего сегмента матки и ее шейки, а НОХА 13 - на месте будущей верхней части влагалища. Экспрессия этих генов на соответствующих участках мюллеровых протоков обеспечивает правильное формирование половых органов. Гены НОХС и HOXD также экспрессируются в мюллеровых протоках и, по-видимому, тоже вносят свой вклад в развитие их производных.

Роль генов НОХ в развитии репродуктивной системы человека можно показать на примере женщин, имеющих мутации гена НОХА 13. У некоторых из этих женщин наблюдается так называемый кисте-стопо-маточный синдром. Для него характерно нарушение слияния мюллеровых протоков, приводящее к развитию раздвоенной или двурогой матки (см. ниже).

Прием нестероидного эстрогена диэтилстильбэстрола во время беременности приводит к порокам развития половых органов у плода. По-видимому, эти пороки обусловлены нарушением экспрессии генов НОХ и других генов, контролирующих развитие. Так, показано, что этот препарат влияет на экспрессию генов НОХА в мюллеровых протоках. Под воздействием диэтилстильбэстрола в матке усиливается экспрессия гена НОХА9, а экспрессия генов НОХАЮ и НОХА11, наоборот, уменьшается. В результате матка может приобретать черты тех структур, развитие которых в норме контролируется геном НОХА9, т. е. маточных труб.

Приблизительно на 9-й неделе беременности, после слияния мюллеровых протоков и образования рогов матки, каудальный отдел мюллерова протока соприкасается с мочеполовым синусом. Это стимулирует пролиферацию энтодермы с образованием мюллеровых бугорков, из которых формируются пазушно-влагалищные луковицы. Дальнейшая пролиферация энтодермы приводит к формированию влагалищной пластинки. К 18-й неделе беременности в пазушно-влагалищной луковице формируется полость, соединяющая мочеполовой синус с нижней частью мюллерова протока. Своды влагалища и его верхняя треть, по-видимому, развиваются из мюллеровых протоков, а нижние две трети - из пазушно-влагалищных луковиц. Девственная плева состоит из остатков ткани, отделяющей мочеполовой синус от полости влагалища. Она состоит из клеток, берущих начало от клеток влагалища и мочеполового синуса.

Развитие наружных половых органов

На 4-й неделе клетки мезенхимы мигрируют в область клоаки и образуют парные складки. В месте схождения этих складок образуется половой бугорок, из которого развивается или клитор, или половой член.

У новорожденных мальчиков с дефицитом 5а-редуктазы вырабатывается как тестостерон, так и антимюллеров гормон.

Как определить пол ребенка

Формирование пола начинается с момента зачатия. При слиянии сперматозоида и яйцеклетки объединяется 23 хромосомы отца и 23 хромосомы матери, образуя новый набор из 46 хромосом будущего ребенка. Сперматозоид может нести половую хромосому X или Y а яйцеклетка только Х-хромосому. Набор 46, XX является кодом развития женской особи, а набор 46, XY- мужской. Хромосомы содержат всю информацию, необходимую для построения сложного и неповторимого организма.

Следующим этапом в развитии пола становится формирование половых желез. Этот процесс начинается с шестой недели развития эмбриона. До этого момента определить пол по внешним признакам невозможно, так как они носят неясный, неопределенный характер. У обоих полов единый источник развития, и только если у эмбриона присутствует мужская Y-хромосома, происходит превращение неопределенных половых желез в семенники и становится возможным появление мужского организма. За эту трансформацию несет ответственность специальный H-Y антиген, который находится на мужской хромосоме. Если же его нет, то к 12 неделе развития эмбриона автоматически включается процесс формирования женских половых желез - яичников.

Последующее развитие внутренних и наружных половых органов определяется половыми гормонами, которые вскоре начинают вырабатываться только что появившимися половыми железами (семенниками или яичниками). Этот третий этап в становлении пола начинается по окончании второго месяца внутриутробной жизни. Только под влиянием и при достаточном количестве мужского гормона - тестостерона - формируются типичные мужские половые органы, а в случае его недостатка альтернативно развиваются женские половые органы. Сразу следует отметить, что и в мужском, и женском организме присутствуют гормоны обоих полов (в небольших количествах они вырабатываются надпочечниками). Различия заключаются лишь в их количественных соотношениях: у женщин больше женских гормонов и, наоборот, у мужчин - мужских. Гормоны разносятся кровью по всему телу и являются очень мощным и эффективным средством управления и координации, развития и работы разных клеток, органов и систем организма.

Решающее значение в развитии организма принадлежит андрогенам (мужским гормонам) в определенные узловые, так называемые критические периоды развития эмбриона. Это периоды, во время которых развитие может пойти по любому варианту - мужскому или женскому, И если не будет приложено дополнительное воздействие в виде мужских гормонов или их будет недостаточно, то организм самостоятельно выполняет программу формирования женского плода. Первый такой период связан с образованием половых органов (11-12 неделя беременности) и отвечает за их «внешний вид».

Следующий критический период связан с формированием половой ориентации головного мозга (предположительно на 4-7-й месяц развития плода). Он менее заметен, но может самым серьезным образом повлиять на всю судьбу человека. Функционально незрелые структуры развивающегося мозга под воздействием гормонов приобретают необратимую способность к формированию и регулированию определенных физиологических процессов в организме (в том числе сексуальных функций), готовность к осуществлению некоторых поведенческих программ. Идет период «конструирования» мужского или женского гипоталамуса (мозгового центра, отвечающего за целостные реакции организма).

Формирование наружных половых органов плода

Наверняка замечали у мальчиков: от ануса до мочеиспускательного канала тянется ровный, изысканный шрам. Это не след от операции, о которой не сказали родители, и не галлюцинация. У каждого мужчины есть такая отметка. Да это и не шрам вовсе, а технологический шов, неизбежное последствие заводской сборки. Чтобы сделать благородного идальго из эмбриона, ему нужно прежде всего зарастить влагалище. Впрочем, по порядку. Если посмотреть на гениталии шестинедельного эмбриона, его пол вообще нельзя установить: единая клоака, объединяющая все три отверстия — мочевое, половое, анус, — и на перед-нем крае утолщение из пещеристой ткани, некий бугорок.

На седьмой неделе развития плода половые органы начинают трансформироваться под влиянием половых гормонов. У мужского плода под влиянием андрогенов складки, которые у женских эмбрионов превращаются в малые половые губы, формируют тело полового члена. Половой бугорок у женщин развивается в клитор, а у мужчин становится головкой пениса. Складки брюшной стенки становятся большими половыми губами у женщин, но и у мальчиков их роль трудно переоценить. Именно из этих складочек по бокам от центральной щели появляется мошонка. Правда, для того чтобы она гордо носила свое имя, семенники должны наполнить складку изнутри, придав мошонке полагающуюся округлую форму.

A. На 6 неделе беременности наружные половые органы эмбрионов еще не отличаются.

Б. На 7-8 неделе беременности происходит удлинение будущего пениса, а у женского плода исчезает мембрана и открывается примитивное влагалище.

B. К 11-12 неделе беременности у мужского плода срастается срединный шов, а у женского - наружные половые органы приобретают характерный вид.

Формирование внутренних половых органов плода

A. На 6 неделе беременности мужские и женские зачатки внутренних половых органов не отличаются друг от друга.

Б. На 8 неделе беременности сформировавшиеся у мужского плода яички начинают выделять два активных вещества: ингибитор мюллеровых протоков приводит к атрофии и исчезновению самих протоков, а тестостерон стимулирует развитие вольфовых протоков в придаток яичка, семявыносящие протоки и семенные пузырьки. При отсутствии мужских гормонов (как это имеет место у женского плода) мюллеро-вы протоки развиваются в матку, маточные трубы и внутреннюю треть влагалища, а вольфовы протоки рассасываются и исчезают.

B. К 40 неделе беременности мужские половые железы перемещаются в мошонку, а у женского плода из мюллеровых труб формируются фал-лопиевые трубы, по которым будут перемещаться яйцеклетки в матку.

Ну а результатом этого станет формирование пола ребенка , который так хотят узнать родители во время беременности мамы. Определить пол малsif можно с помощью простого теста, который определит кто родится - мальчик или девочка. Такой тест называется ТестПол, он разработан в США и является одним из лучших и верных на рынке.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Половая система закладывается уже в конце первого месяца внутриутробного развития . В этой закладке различаются гонады, половые протоки и наружные половые органы. Тем не менее, закладка морфологически индифферентна – структуры, ее образующие, не могут быть идентифицированы как мужские или женские. На этой стадии развития параллельно протокам мезонефроса (см. 4.56 ) закладываются парамезонефрические протоки, которые открываются краниальными концами в целом, а каудальными — в клоаку (рис. 4.55А-11,12).

А — индифферентная закладка:
1 — диафрагмальная связка мезонефроса;
2 — дегенерирующие канальцы мезонефроса;
3 — гонада,
4 — каналец мезонефроса;
5 — проток мезонефроса;
6 — мочевой пузырь,
7 — отверстия мочеточников;
8 — прямая кишка;
9 — половой бугорок;
10 — уроректальная перегородка;
11 — анальная часть клоаки
12 — мочеполовая часть клоаки,
13 — паховая связка мезонефроса,
14 — проток метанефроса (мочеточник);
15 — почка;
16 — мюллеров проток;

Б — зародыш мужского пола:
1 — семенник (до опускания);
2 — придаток семенника;
3 — предстательная пазуха;
4 — предстательная железа;
5 — бульборектальная железа;
6 — мочеиспускательный канал,
7 — мошонка;
8 — семенник (после опускания);
9 — отверстие семяизвергательного протока,
10 — паховая связка,
11 — семявыносящий проток;
12- мюллеров проток;
13- почка;

Рис. 4.55. Схема развития органов половой системы (по Пэттену).

В — зародыш женского пола:
1 — отверстие маточной трубы;
2 — яичник;
3 — мочеиспускательный канал;
4 — малая срамная губа;
5 — преддверие;
6 — большая срамная губа;
7 — влагалище;
8 — круглая связка матки;
9 — круглая связка яичника;
10 — яичник;
11 — маточная труба после опускания;
12 — проток мезонефроса;
13 — мочеточник;
14 — маточная труба (до опускания);
15 — почки

Гонады развиваются в тесном контакте с мочевыделительной системой . Еще во время функционирования мезонефроса на его вентромедиальнои поверхности возникает гребневидное утолщение — закладка гонады. Каждая закладка, образованная мезенхимой и сверху покрытая эпителием, начинает заселяться первичными половыми клетками, мигрирующими в нее из энтодермы желточного мешка.

Пол зародыша определяется только в начале третьего месяца . Направление дифференцировки гонад определяется несколькими факторами. При наличии в клетках закладки гонады Y-хромосомы она превращается в семенник и начинает вырабатывать мужские половые гормоны (тестостерон и другие). Тестостерон вызывает превращение мезонефрических протоков в семявыводящие, которые соединяют семенник с мочеиспускательным каналом. Под действием других гормональных факторов, продуцируемых семенником, парамезонефрические протоки дегенерируют. В отсутствии тестостерона дегенерируют мезонефрические протоки, а парамезонефрические превращаются в протоки яичников. Из этих протоков развиваются яйцеводы, матка и часть влагалища.

Развитие половых органов у зародышей мужского пола

text_fields

text_fields

arrow_upward

При развитии мужских половых протоков канальцы мезонефроса, близко расположенные к семенникам, сохраняются в виде выносящих канальцев. Вместе с частью протока мезонефроса они становятся придатком семенника. Дистальнее придатка проток мезонефроса покрывается гладкомышечными клетками и превращается в семявыносящий проток. Вблизи от места впадения в мочеполовой синус появляются выпячивания — закладки семенных пузырьков. Из эпителия мочеиспускательного канала под влиянием тестостерона формируется предстательная железа.

Интенсивный рост мезонефроса приводит к выпячиванию его в полость целома . Брюшина, окружающая его, сворачивается в складки, позднее превращающиеся в связки — диафрагмальную и паховую связки мезонефроса (рис. 4.56, А). В дальнейшем мезонефрос постепенно редуцируется, а семенники увеличиваются в размере и оказываются заключенными в паховую связку, которая становится связкой семенника. По мере роста семенники и связанные с ними структуры смещаются каудально и, наконец, оказывается за пределами брюшной полости, под кожей в мошонке. Канал, соединяющий брюшную полость с мошонкой (паховый канал) закрывается.

Проходя сквозь стенку брюшной полости, яичко выпячивает впереди себя все ее слои, из которых впоследствии формируются его оболочки.

У новорожденного масса яичка с придатком составляет всего 0,3 г. Интенсивный его рост начинается с наступлением периода полового созревания — к 20 годам масса яичка достигает 20 г. В зрелом возрасте размеры и масса яичка возрастают незначительно, а после 60 лет несколько уменьшаются. Та же закономерность наблюдается и в росте придатка. У новорожденных просветы семенных канальцев отсутствуют — они возникают к 15-16 годам, в юношеском возрасте диаметр канальцев удваивается, а у взрослых мужчин увеличивается в 3 раза по сравнению с новорожденными. К моменту рождения яички должны опуститься в мошонку, однако при задержке опускания они могут находиться в паховом канале (забрюшинно) и опускаются позже, причем правое яичко расположено выше левого.

Присутствие в мошонке яичек служит одним из признаков зрелости и доношенности новорожденного мальчика.

Семявыносящий проток у новорожденного очень тонкий, мышечный слой в стенке отсутствует (появляется к 5 годам). У подростка 15 лет толщина семенного канатика равна примерно 6 мм, а семявыносящего протока — 1,6 мм.

Семенные пузырьки новорожденного представляют собой мелкие скрученные трубки. Их рост начинается в период полового созревания. Наибольшего развития они достигают к 40 годам. Затем наступают инволютивные изменения, особенно в слизистой оболочке: она истончается, что приводит к снижению секреторной функции.

У детей железистая ткань простаты не развита , ее формирование начинается в период полового созревания, когда железа увеличивается в 10 раз. Наибольшей функциональной активности она достигает в 30-45 лет, затем происходит постепенное угасание функции. Железистая ткань при этом постепенно атрофируется. В пожилом возрасте железа может значительно увеличиваться в размере за счет разрастания волокнистых структур, что вызывает сужение мочеиспускательного канала.

Развитие половых органов у зародышей женского пола

text_fields

text_fields

arrow_upward

У зародышей женского пола парамезонефрические (мюллеровы) протоки на каудальном конце зародыша сближаются и впадают в мочеполовой синус (рис. 4.56).

Рис. 4.56. Формирование матки и влагалища у зародыша женского пола (по Пэттену):

Рис. 4.56. Формирование матки и влагалища у зародыша женского пола (по Пэттену):
1 — мезонефрос;
2 — мюллеров проток;
3 — сливающиеся мюллеровы протоки;
4 — проток мезонефроса;
5 — мочеполовой синус;
6 — влагалищная пластинка;
7 — маточные трубы;
8 — тело матки;
9 — дегенерирующие протоки мезонефроса;
10 — шейка матки;
11 — влагалище;
12 — девственная плева;
А-Д — последовательные стадии развития.

Эти протоки на значительном протяжении срастаются, формируя матку. В дорсальной стенке мочеполового синуса в области впадения протоков возникает уплотнение, из которого позднее развивается влагалище. Часть мюллерова протока, расположенная между маткой и яичником, становится маточной трубой (яйцеводом).

У зародышей женского пола закладка гонад (яичников) и выпячивание их вместе с мезонефросом в целом происходит по той же схеме. Однако в этом случае мезонефрос дегенерирует в большей степени, чем у зародышей мужского пола. Складки брюшины истончаются и становятся похожими на брыжейки. Они поддерживают мюллеровы протоки и яичники и впоследствии становятся верхней частью широкой связки матки. В области, где в результате срастания протоков образуется матка, складки брюшины также срастаются по средней линии и формируют остальную часть широкой связки матки. В процессе развития яичники также немного опускаются. Паховая связка, хорошо развитая у зародышей мужского пола, включается в широкую связку, которая впоследствии превращается в круглые связки яичника и матки. Каудальный конец связки включается в соединительную ткань больших половых губ.

У новорожденной девочки яичники лежат выше входа в малый таз. Свое постоянное положение они занимают лишь к пяти годам. После 35 лет яичники начинают уменьшаться; этот процесс особенно заметен после 45 лет, когда овуляция обычно прекращается. У пожилых женщин яичники подвергаются сильной атрофии и практически полностью замещаются волокнистой соединительной тканью.

Маточные трубы новорожденных относительно длиннее, образуют несколько изгибов и не соприкасаются с яичниками. Во время полового созревания трубы начинают расти и приближаются к яичникам. Каждая труба распрямляется, сохраняется только один изгиб. У пожилых женщин изгибы трубы отсутствуют, стенка ее истончается, бахромки по краям воронки атрофируются.

Возрастные изменения матки весьма значительны . У новорожденной девочки матка расположена в полости большого таза и даже частично в брюшной полости. Она имеет цилиндрическую форму, длину 25-35 мм и массу 2 г. К концу первого месяца формируется изгиб, сохраняющийся у взрослой женщины. До 10 лет шейка матки длиннее ее тела. В период полового созревания (13-14 лет) матка приобретает пропорции, свойственные взрослым. В климактерический период с прекращением менструаций она постепенно уменьшается в размерах и у пожилых становится вдвое меньше. Наиболее выражены изменения в области шейки матки.

У новорожденной девочки влагалище короткое (до 35 мм), дугообразно изогнуто, имеет узкий просвет. Быстрый рост начинается в подростковом возрасте, когда образуются складки слизистой оболочки. К 45-50 годам эпителий влагалища кератинизируется.

Оно вскоре превращается в половой бугорок, от которого к анальному отверстию отходит пара половых складок. Между складками находится мочеполовое отверстие, а по бокам от них расположены половые валики.

У зародышей мужского пола половой бугорок удлиняется и образует половой член, а половые валики превращаются в мошонку. На его каудальной поверхности возникает продольный желобок, тянущийся до отверстия мочеполового синуса. Позднее по бокам желобка разрастаются половые складки, которые смыкаясь, образуют мочеиспускательный канал. Половой член начинает усиленно расти в период полового созревания. У пожилых людей отмечается большее ороговение эпителия головки и атрофия кожи.

У зародышей женского пола половой бугорок превращается в клитор, половые складки — в малые, а половые валики — в большие половые губы. Отверстие мочеполового синуса не перемещается. У новорожденной девочки клитор и малые половые губы выступают из половой щели. К 10 годам половая щель раскрывается только при разведенных бедрах. После 45-50 лет наступает атрофия половых губ и слизистых желез, эпителий слизистой оболочки половой щели истончается и подвергается кератинизации.

Молочные железы развиваются с 6-й недели внутриутробного развития. По бокам тела возникают два тяжа эктодермальных клеток — «молочные линии». В грудной области часть этих клеток врастает в подлежащую мезенхиму, образуя зачатки железистой ткани. У животных образуется не одна, а несколько пар таких закладок, из которых впоследствии получается два ряда молочных желез. К моменту рождения формируются протоки желез. Четких различий у мальчиков и девочек в структуре желез в этот период не наблюдается. При наступлении периода полового созревания у девочек под действием половых гормонов железы постепенно увеличиваются в размерах, соски становятся более выраженными. Такое увеличение объема желез связано в основном с накоплением жира в соединительной ткани между долями железы и развитием системы выводных протоков. У мальчиков молочные железы в пубертатный период не подвергаются заметным изменениям, оставаясь плоскими.

После наступления менопаузы в молочных железах начинаются процессы атрофии железистой и соединительной тканей.

Мужские и женские внутренние половые органы, хотя и значительно отличаются по строению, но тем не менее имеют общие зачатки. В начальной стадии развития существуют общие клетки, являющиеся источниками образования половых желез, связанные с мочевыми и половыми протоками (проток мезонефроса) (рис. 341). В период дифференцировки половых желез развития достигает только одна пара протоков. При образовании мужской особи из полового протока развиваются извитые и прямые канальцы яичка, семя-выносящий проток, семенные пузырьки, а мочевой проток редуцируется и остается лишь мужская маточка в colliculus seminalis как рудиментарное образование. При образовании женской особи развития достигает мочевой проток, являющийся источником образования маточной трубы, матки и влагалища, а половой проток в свою очередь редуцируется, также давая рудимент в виде epoophoron и paroophoron.

341. Схематическое изображение развивающейся мужской мочеполовой системы (по Hertig).
1 - диафрагмальная связка; 2 - придаток яичка; 3 - яичко до опускания в мошонку; 4 - мочевой пузырь; 5 - отверстия мочеточников; 6 - sinus prostaticus; 7 -предстательная железа; 8 - мочеиспускательный канал; 9 - мошонка; 10 - яичко после опускания; 11 - отверстие семяизвергательного протока; 12 - паховая связка; 13 - проток средней почки; 14 - мезонефральный проток; 15 - мочеточник; 16 - окончательная почка.

Развитие яичка . Формирование яичка связано с протоками мочеполовой системы. На уровне средней почки (mesonephros) под мезотелием туловища формируются зачатки яичка в виде тяжей семенника, являющихся производным энтодермальных клеток желточного мешка. Гонадные клетки тяжей семенника развиваются вокруг протоков мезонефроса (половой проток). На IV мес внутриутробного развития семенной тяж исчезает и формируется яичко. В этом яичке каждый каналец мезонефроса разделяется на 3-4 дочерних канальца, которые превращаются в извитые канальцы, формирующие дольки яичка. Извитые канальцы соединяются в тонкий прямой каналец. Между извитыми канальцами проникают тяжи соединительной ткани, формирующие интерстициальную ткань яичка. Увеличивающееся яичко отодвигает париетальную брюшину; в результате образуются складка выше яичка (диафрагмальная связка) и нижняя складка (паховая связка полового протока). Нижняя складка превращается в проводник семенника (gubernaculum testis) и принимает участие в опускании яичка. В паховой области у места прикрепления gubernaculum testis формируется выпячивание брюшины (processus vaginalis), срастающееся со структурами передней брюшной стенки (рис. 342). В дальнейшем это выпячивание будет участвовать в формировании мошонки. После образования выпячивания брюшины передняя стенка углубления смыкается во внутреннее паховое кольцо. Яичко на VII - VIII мес внутриутробного развития проходит через паховый канал и к моменту рождения оказывается в мошонке лежащим за брюшинным выростом, к которому яичко прирастает с его наружной поверхности. При перемещении яичка из брюшной полости в мошонку или яичника в малый таз говорить об истинном его опускании не совсем правильно. В этом случае возникает не опускание, а несоответствие роста. Связки, находящиеся выше и ниже половых желез, отстают в темпах роста от туловища и таза и остаются на месте. В результате таз и туловище увеличиваются, а связки и железы «спускаются» навстречу развивающемуся туловищу.

342. Процесс опускания яичка в мошонку.

1 - брюшина; 2 - семявыносящий проток; 3 - яичко; 4 - паховая связка; 5 - мошонка; 6 - processus vaginalis.

Аномалии развития . Частой аномалией развития является врожденная паховая грыжа, когда паховый канал настолько широк, что через него внутренние органы выходят в мошонку. Наряду с этим встречается задержка яичка в брюшной полости около внутреннего отверстия пахового канала (крипторхизм).

Развитие яичника . В области семенного тяжа у женской особи половые клетки рассеяны в мезенхимной строме. Соединительнотканная основа и оболочка развиваются плохо. В мезенхиме яичника дифференцируются корковая и мозговая зоны. В корковой зоне формируются фолликулы, которые у новорожденной девочки под влиянием гормонов матери увеличиваются, а затем после рождения атрофируются. В мозговое вещество врастают сосуды. В эмбриональном периоде яичник располагается над входом в малый таз. С увеличением яичника на IV мес развития паховая связка mesonephros изгибается и превращается в подвешивающую связку яичника. Из ее нижнего конца формируются собственная связка яичника и круглая связка матки. Яичник будет находиться между двумя связками в малом тазу (рис. 343).

343. Схематическое изображение развивающихся женских половых органов (по Hertig).

1 - диафрагмальная связка средней почки;
2 - отверстие маточной трубы;
3 - яичник;
4 - паховая связка;
5 - мочевой пузырь;
6 - отверстия мочеточников;
7- мочеиспускательный канал;
8 - малая половая губа;
9 - большая половая губа;
10 - влагалище;
11 - круглая связка матки;
12 - круглая связка яичника (часть паховой связки);
13 - яичник;
14 - маточная труба после опускания;
15 - проток средней почки;
16 - мочеточник;
17 - окончательная почка.

Аномалии развития . Иногда наблюдается добавочный яичник. Более частой аномалией является изменение топографии яичника: он может располагаться у внутреннего отверстия пахового канала, в паховом канале или в толще больших половых губ. В этих случаях могут наблюдаться и аномалии развития наружных половых органов.

Развитие матки, маточных труб и влагалища . Придаток яичка, семявыносящий проток и семенные пузырьки развиваются из полового протока, в стенке которого формируется мышечный слой.

Маточные трубы, матка и влагалище формируются путем преобразования мочевых протоков. Этот проток на III мес развития между яичником и маткой превращается в маточную трубу с расширением на верхнем конце. Маточная труба также увлекается в таз опускающимся яичником (рис. 344).

344. Схематическое изображение образования матки, влагалища и мезонефральных протоков.
А, Б, В: 1 - мезонефральный проток; 2 - проток средней почки; 3 - мочеполовая пазуха. Г: 1 - маточная труба; 2 - тело матки; 3 - шейка матки; 4 - влагалище; 5 - мочеполовая пазуха.

Мочевые протоки в нижней части окружаются мезенхимными клетками и образуют непарную трубку, которая на II мес разделяется валиком. Верхняя часть обрастает мезенхимными клетками, утолщается и образует матку, а из нижней части развивается влагалище.