التشريح التناسلي الذكري

الحيوانات المنوية غير متحركة عند درجة حرارة الجسم؛ لذلك، تكون الخصيتان خارج الجسم للحفاظ على درجة حرارة صحيحة للحركة. في الثدييات البرية، بما في ذلك البشر، يجب أن تكون الخصيتان معلقتين خارج الجسم بحيث تكون بيئة الحيوانات المنوية حوالي 2 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الجسم لإنتاج حيوانات منوية قابلة للحياة. إذا لم تنزل الخصيتان عبر تجويف البطن أثناء نمو الجنين، فإن الفرد يعاني من انخفاض الخصوبة.

يحتوي الصفن (scrotum) على الخصيتين أو الخصيتين (testes) (المفرد: خصية)، ويوفر ممرًا للأوعية الدموية والأعصاب والعضلات المتعلقة بوظيفة الخصية. الخصيتان هما زوج من الغدد التناسلية الذكرية التي تنتج الحيوانات المنوية والهرمونات التناسلية. يبلغ حجم كل خصية حوالي 2.5 × 3.8 سم (1.5 × 1 بوصة) وهي مقسمة إلى فصوص إسفينية الشكل بواسطة حواجز. تلتف في كل إسفين نبيبات منوية تنتج الحيوانات المنوية.

يقوم القضيب (penis) بتصريف البول من المثانة البولية وهو عضو الجماع أثناء الاتصال الجنسي (شكل 18.12؛ جدول 18.1). يحتوي القضيب على ثلاثة أنابيب من الأنسجة الانتصابية التي تمتلئ بالدم، مما يجعل القضيب منتصبًا، استعدادًا للجماع. يتم إدخال العضو في المهبل ويتوج ذلك بالقذف. أثناء النشوة الجنسية، تنقبض الأعضاء والغدد الملحقة المتصلة بالخصيتين وتفرغ السائل المنوي (الذي يحتوي على الحيوانات المنوية) في الإحليل ويُطرد السائل من الجسم بواسطة تقلصات عضلية تسبب القذف. بعد الجماع، يتدفق الدم من الأنسجة الانتصابية ويصبح القضيب مرتخيًا.

السائل المنوي (semen) هو خليط من الحيوانات المنوية (حوالي خمسة بالمائة من الإجمالي) وسوائل من الغدد الملحقة التي تساهم بمعظم حجم السائل المنوي. الحيوانات المنوية هي خلايا أحادية الصيغة الصبغية، تتكون من سوط للحركة، وعنق يحتوي على الميتوكوندريا المنتجة للطاقة في الخلية، ورأس يحتوي على المادة الوراثية (شكل 18.11). يوجد جسيم طرفي (حويصلة جسيم طرفي) في الجزء العلوي من رأس الحيوان المنوي. يحتوي هذا التركيب على إنزيمات يمكنها هضم الأغطية الواقية التي تحيط بالبويضة وتسمح للحيوان المنوي بالاندماج مع البويضة. يحتوي القذف الواحد على ما يتراوح بين اثنين إلى خمسة مليلترات من السائل ومن 50 إلى 120 مليون حيوان منوي لكل مليلتر.

شكل 18.11 كما يظهر في هذه الصورة المجهرية الإلكترونية الماسحة، يحتوي الحيوان المنوي البشري على سوط وعنق ورأس. (المصدر: بيانات مقياس الرسم من مات راسل)

تتكون الحيوانات المنوية في جدران النبيبات المنوية (seminiferous tubules) الملتفة داخل الخصيتين (شكل 18.12؛ جدول 18.1). تتكون جدران النبيبات المنوية من خلايا الحيوانات المنوية النامية، حيث توجد الحيوانات المنوية الأقل تطورًا في محيط النبيب والحيوانات المنوية المكتملة النمو بجوار التجويف. ترتبط خلايا الحيوانات المنوية بـ خلايا سيرتولي (Sertoli cells) التي تغذي الحيوانات المنوية وتعزز نموها. الخلايا الأخرى الموجودة بين جدران النبيبات هي خلايا لايديغ البينية (interstitial cells of Leydig)، والتي تنتج التستوستيرون بمجرد وصول الذكر إلى سن البلوغ.

عندما تتطور الحيوانات المنوية وتنمو لها أسواط، فإنها تغادر النبيبات المنوية وتدخل البربخ (شكل 18.12؛ جدول 18.1). يقع هذا التركيب على طول الجزء العلوي والخلفي من الخصيتين وهو موقع نضوج الحيوانات المنوية. تغادر الحيوانات المنوية البربخ وتدخل الأسهر، الذي يحمل الحيوانات المنوية خلف المثانة، ويشكل القناة القاذفة مع القناة القادمة من الحويصلات المنوية. أثناء قطع القناة الدافقة (استئصال الأسهر)، يتم إزالة جزء من الأسهر، مما يمنع الحيوانات المنوية (ولكن ليس إفرازات الغدد الملحقة) من الخروج من الجسم أثناء القذف ويمنع الإخصاب.

يأتي الجزء الأكبر من السائل المنوي من الغدد الملحقة المرتبطة بالجهاز التناسلي الذكري. هذه الغدد هي الحويصلات المنوية (seminal vesicles)، وغدة البروستاتا (prostate gland)، والغدة البصلية الإحليلية (bulbourethral gland) (شكل 18.12؛ جدول 18.1). توفر الإفرازات من الغدد الملحقة مركبات مهمة للحيوانات المنوية بما في ذلك المغذيات والإلكتروليتات والمحاليل المنظمة للأس الهيدروجيني. توجد أيضًا عوامل تخثر تؤثر على توصيل الحيوانات المنوية وحركتها.

ربط بصري

شكل 18.12 تُظهر هياكل الجهاز التناسلي الخصوي.

أي من العبارات التالية حول الجهاز التناسلي الخصوي خاطئة؟

1. الأسهر يحمل الحيوانات المنوية من الخصيتين إلى الحويصلات المنوية.
2. القناة القاذفة تتصل بالإحليل.
3. تنتج كل من غدة البروستاتا والغدد البصلية الإحليلية مكونات السائل المنوي.
4. غدة البروستاتا تقع في الخصيتين.

التشريح التناسلي الأنثوي

يوجد عدد من الهياكل التناسلية الأنثوية خارج الجسم. وتشمل هذه الثديين والفرج، الذي يتكون من جبل العانة، والبظر (clitoris)، والشفرين الكبيرين (labia majora)، والشفرين الصغيرين (labia minora)، والغدد الدهليزية (شكل 18.13؛ جدول 18.2).

شكل 18.13 تُظهر هياكل الجهاز التناسلي المبيضي البشري. (المصدر أ: تعديل لعمل Gray's Anatomy؛ المصدر ب: تعديل لعمل CDC)

تتكون الثديين من غدد ثديية ودهون. تتكون كل غدة من 15 إلى 25 فصًا تحتوي على قنوات تصب في الحلمة وتمد الطفل الرضيع بحليب غني بالمغذيات والأجسام المضادة للمساعدة في النمو وحماية الطفل.

تشمل الهياكل التناسلية الأنثوية الداخلية المبايض، وقنوات البيض، والرحم، والمهبل (شكل 18.13؛ جدول 18.2). يتم تثبيت زوج المبايض في مكانه في تجويف البطن بواسطة نظام من الأربطة. تتكون الطبقة الخارجية للمبيض من جريبات، يتكون كل منها من خلية جريبية واحدة أو أكثر تحيط ببويضة واحدة وتغذيها وتحميها. خلال فترة الحيض، تتطور مجموعة من الخلايا الجريبية وتجهز بويضاتها للإطلاق. عند الإباضة، يتمزق جريب واحد وتُطلق بويضة واحدة. بعد الإباضة، يبقى النسيج الجريبي الذي أحاط بالبويضة المتباضة داخل المبيض وينمو ليشكل كتلة صلبة تسمى الجسم الأصفر (corpus luteum). يفرز الجسم الأصفر الإستروجين الإضافي وهرمون البروجسترون الذي يساعد في الحفاظ على بطانة الرحم أثناء الحمل. تنتج المبايض أيضًا هرمونات، مثل الإستروجين.

تمتد قنوات البيض (oviducts)، أو أنابيب فالوب، من الرحم في تجويف البطن السفلي إلى المبايض، لكنها ليست على اتصال مباشر بالمبايض. تتسع الأطراف الجانبية لقنوات البيض لتشكل تركيبًا يشبه البوق ولها حافة من نتوءات تشبه الأصابع تسمى الخملات. عندما تُطلق البويضة عند الإباضة، تساعد الخملات البويضة غير المتحركة على الدخول إلى الأنبوب. تحتوي جدران قنوات البيض على ظهارة مهدبة فوق العضلات الملساء. تتحرك الأهداب، وتنقبض العضلات الملساء، مما يحرك البويضة نحو الرحم. يحدث الإخصاب عادة داخل قناة البيض ويتم نقل الجنين النامي نحو الرحم. يستغرق عادة البويضة أو الجنين أسبوعًا للانتقال عبر قناة البيض.

يسمى التعقيم لدى الإناث ربط البوق؛ وهو مماثل لقطع القناة الدافقة لدى الذكور من حيث أن قناتي البيض تُقطع وتُغلق، مما يمنع الحيوانات المنوية من الوصول إلى البويضة.

الـ رحم (uterus) هو تركيب بحجم قبضة اليد تقريبًا. للرحم جدار عضلي سميك ومبطن ببطانة رحم غنية بالأوعية الدموية والغدد المخاطية التي تتطور وتتثخن خلال الدورة الأنثوية. يؤدي تثخن بطانة الرحم إلى تهيئة الرحم لاستقبال البويضة المخصبة أو اللاقحة، والتي ستزرع نفسها بعد ذلك في بطانة الرحم. يدعم الرحم الجنين النامي والجنين خلال فترة الحمل. تساعد تقلصات العضلات الملساء في الرحم على دفع الطفل عبر المهبل أثناء المخاض. إذا لم يحدث الإخصاب، يتساقط جزء من بطانة الرحم خلال كل فترة حيض. تتجدد بطانة الرحم مرة أخرى استعدادًا للزرع. جزء من الرحم، يسمى عنق الرحم، يبرز في الجزء العلوي من المهبل.

الـ مهبل (vagina) هو أنبوب عضلي يخدم عدة أغراض. يسمح بتدفق الحيض لمغادرة الجسم. وهو مستقبل القضيب أثناء الجماع ومسار ولادة النسل.

تكوّن الحيوانات المنوية

يحدث تكوّن الحيوانات المنوية في جدار النبيبات المنوية، حيث توجد الخلايا الأكثر بدائية في محيط الأنبوب والحيوانات المنوية الأكثر نضجًا في تجويف الأنبوب (شكل 18.14). مباشرة تحت محفظة النبيب توجد خلايا ثنائية الصيغة الصبغية وغير متمايزة. تمر هذه الخلايا الجذعية، التي تسمى كل منها خلية منوية بدائية (الجمع: خلايا منوية بدائية)، بالانقسام المتساوي لإنتاج خلية واحدة تبقى كخلية جذعية وخلية ثانية تسمى خلية منوية أولية ستخضع للانقسام المنصف لإنتاج الحيوانات المنوية.

تمر الخلية المنوية الأولية ثنائية الصيغة الصبغية بالانقسام المنصف الأول لإنتاج خليتين أحاديتي الصيغة الصبغية تسمى الخلايا المنوية الثانوية. تنقسم كل خلية منوية ثانوية بعد الانقسام المنصف الثاني لإنتاج خليتين تسمى طلائع الحيوانات المنوية. تصل طلائع الحيوانات المنوية في النهاية إلى تجويف النبيب وتنمو لها سوط، لتصبح خلايا حيوانات منوية. تنتج أربعة حيوانات منوية من كل خلية منوية أولية تمر بالانقسام المنصف.

شكل 18.14 خلال تكوّن الحيوانات المنوية، تنتج أربعة حيوانات منوية من كل خلية منوية أولية. تتطابق العملية أيضًا مع التركيب الفيزيائي لجدار النبيب المنوي، حيث توجد الخلايا المنوية البدائية على الجانب الخارجي من النبيب، والحيوانات المنوية مع ذيولها النامية الممتدة إلى تجويف النبيب.

تكوّن البويضات

يحدث تكوّن البويضات في الطبقات الخارجية للمبايض. كما هو الحال في إنتاج الحيوانات المنوية، يبدأ تكوّن البويضات بخلية جرثومية. في تكوّن البويضات، تسمى هذه الخلية الجرثومية خلية بيضية بدائية وتتكون أثناء التطور الجنيني للفرد. تمر الخلية البيضية البدائية بالانقسام المتساوي لإنتاج حوالي مليون إلى مليوني بويضة بحلول وقت الولادة.

شكل 18.15 تحدث عملية تكوّن البويضات في الطبقة الخارجية للمبيض.

تبدأ الخلايا البيضية الأولية الانقسام المنصف قبل الولادة (شكل 18.15). ومع ذلك، يتوقف الانقسام المنصف في مرحلته التمهيدية الأولى. عند الولادة، تكون جميع البويضات المستقبلية في الطور التمهيدي الأول. يختلف هذا الوضع عن الجهاز التناسلي الخصوي الذي تنتج فيه الحيوانات المنوية باستمرار طوال حياة الفرد. بدءًا من سن البلوغ، تتسبب هرمونات الغدة النخامية الأمامية في تطور عدد قليل من الجريبات في المبيض كل شهر. يؤدي هذا إلى إنهاء الخلية البيضية الأولية للانقسام المنصف الأول. تنقسم الخلية بشكل غير متساوٍ، حيث يذهب معظم السيتوبلازم والعضيات إلى خلية واحدة، تسمى خلية بيضية ثانوية، ومجموعة واحدة فقط من الكروموسومات وكمية صغيرة من السيتوبلازم تذهب إلى الخلية الأخرى. تسمى هذه الخلية الثانية جسمًا قطبيًا وعادة ما تموت. يتوقف الانقسام الخلوي مرة أخرى، هذه المرة في الطور الاستوائي الثاني. عند الإباضة، تُطلق هذه الخلية البيضية الثانوية وتنتقل نحو الرحم عبر قناة البيض. إذا تم تخصيب الخلية البيضية الثانوية، تستمر الخلية في الانقسام المنصف الثاني، منتجة جسمًا قطبيًا ثانيًا وبويضة أحادية الصيغة الصبغية، والتي تندمج مع الحيوان المنوي أحادي الصيغة الصبغية لتكوين بويضة مخصبة (لاقحة) تحتوي على جميع الكروموسومات الـ 46.

الهرمونات الذكرية

عند بداية البلوغ، يتسبب الوطاء في إطلاق FSH و LH في الجهاز الذكري لأول مرة. يدخل FSH الخصيتين ويحفز خلايا سيرتولي الموجودة في جدران النبيبات المنوية لبدء تعزيز تكوّن الحيوانات المنوية (شكل 18.16). يدخل LH أيضًا الخصيتين ويحفز خلايا لايديغ البينية، الموجودة بين جدران النبيبات المنوية، لإنتاج وإطلاق التستوستيرون في الخصيتين والدم.

التستوستيرون (Testosterone) يحفز تكوّن الحيوانات المنوية. خلال فترة المراهقة، يكون هذا الهرمون مسؤولاً أيضًا عن تعميق الصوت، ونمو شعر الوجه والإبط والعانة، وزيادة الكتلة العضلية، وبداية الرغبة الجنسية.

شكل 18.16 تتحكم الهرمونات في إنتاج الحيوانات المنوية في نظام تغذية راجعة سلبية.

يحدث نظام تغذية راجعة سلبية لدى الذكور مع ارتفاع مستويات التستوستيرون التي تؤثر على الوطاء والغدة النخامية الأمامية لتثبيط إطلاق GnRH و FSH و LH. بالإضافة إلى ذلك، تنتج خلايا سيرتولي هرمون الإنهيبين (inhibin)، الذي يُطلق في الدم عندما يكون عدد الحيوانات المنوية مرتفعًا جدًا. يثبط هذا إطلاق GnRH و FSH، مما سيؤدي إلى تباطؤ تكوّن الحيوانات المنوية. إذا وصل عدد الحيوانات المنوية إلى مستوى منخفض يبلغ 20 مليون/مل، تتوقف خلايا سيرتولي عن إطلاق الإنهيبين، ويزداد عدد الحيوانات المنوية.

الدورة المبيضية والدورة الشهرية

تُنظم الدورات المبيضية والدورة الشهرية بواسطة هرمونات الوطاء، والغدة النخامية، والمبايض (شكل 18.17). يتسبب تدفق الهرمونات وتراجعها في تقدم الدورات المبيضية والدورة الشهرية. تحدث الدورات المبيضية والدورة الشهرية بالتزامن. النصف الأول من الدورة المبيضية هو المرحلة الجريبية. تتسبب المستويات المرتفعة ببطء من FSH في نمو الجريبات على سطح المبيض. هذه العملية تهيئ البويضة للإباضة. مع نمو الجريبات، تبدأ في إطلاق الإستروجين. تتزامن الأيام القليلة الأولى من هذه الدورة مع الحيض أو تساقط الطبقة الوظيفية لبطانة الرحم. بعد حوالي خمسة أيام، ترتفع مستويات الإستروجين وتدخل الدورة الشهرية المرحلة التكاثرية. تبدأ بطانة الرحم في التجدد، لتحل محل الأوعية الدموية والغدد التي تدهورت خلال نهاية الدورة الماضية.

ربط بصري

شكل 18.17 تُنظم الدورات المبيضية والدورة الشهرية للتكاثر بواسطة الهرمونات التي ينتجها الوطاء والغدة النخامية والمبايض.

أي من العبارات التالية حول تنظيم الهرمونات للدورة المبيضية والدورة الشهرية خاطئة؟

1. يتم إنتاج LH و FSH في الغدة النخامية، ويتم إنتاج الإستروجين والبروجسترون في المبايض.
2. يسبب الإستراديول والبروجسترون المفرزان من الجسم الأصفر تثخن بطانة الرحم.
3. يتم إنتاج كل من البروجسترون والإستروجين بواسطة الجريبات.
4. يُثبط إفراز GnRH بواسطة الوطاء بمستويات منخفضة من الإستروجين ولكنه يُحفز بمستويات عالية من الإستروجين.

قبل منتصف الدورة مباشرة (حوالي اليوم 14)، يتسبب المستوى المرتفع من الإستروجين في ارتفاع FSH وخاصة LH بسرعة ثم انخفاضهما. يتسبب الارتفاع المفاجئ في LH في تمزق الجريب الأكثر نضجًا وإطلاق بويضته. هذه هي الإباضة (ovulation). تتحلل الجريبات التي لم تتمزق وتفقد بويضاتها. ينخفض مستوى الإستروجين عندما تتحلل الجريبات الإضافية.

بعد الإباضة، تدخل الدورة المبيضية مرحلتها اللوتينية وتدخل الدورة الشهرية مرحلتها الإفرازية، وكلاهما يمتد من حوالي اليوم 15 إلى 28. تشير المرحلتان اللوتينية والإفرازية إلى التغيرات في الجريب الممزق. تخضع الخلايا في الجريب لتغيرات فيزيائية وتنتج تركيبًا يسمى الجسم الأصفر. ينتج الجسم الأصفر الإستروجين والبروجسترون. يسهل البروجسترون إعادة نمو بطانة الرحم ويثبط إطلاق المزيد من FSH و LH. يتم إعداد الرحم لقبول بويضة مخصبة، إذا حدث ذلك خلال هذه الدورة. يمنع تثبيط FSH و LH أي بويضات وجريبات أخرى من التطور، بينما يكون البروجسترون مرتفعًا. يزداد مستوى الإستروجين الذي ينتجه الجسم الأصفر إلى مستوى ثابت للأيام القليلة التالية.

إذا لم يتم زرع بويضة مخصبة في الرحم، يتحلل الجسم الأصفر وتنخفض مستويات الإستروجين والبروجسترون. تبدأ بطانة الرحم في التحلل مع انخفاض مستويات البروجسترون، مما يبدأ الدورة الشهرية التالية. يسمح انخفاض البروجسترون أيضًا للوطاء بإرسال GnRH إلى الغدة النخامية الأمامية، مما يطلق FSH و LH ويبدأ الدورات مرة أخرى.