MUDr. Jana MatějkováREPRODUKCE A ROZMNOŽOVÁNÍ TYPY POHLAVÍ Genetické pohlaví Genetické pohlaví je dáno výbavou chromozomů. Kromě 44 tzv. autozomů má každý zdravý jedinec dva chromozomy pohlavní. Žena XX Muž XY U ženy je funkční jen jeden z X chromozomů. O tom, který to bude, se rozhoduje v časné fázi vývoje zárodku, kde se v buňkách jeden z X chromozomů inaktivuje. Následně je inaktivován ve všech dalších buňkách z nich vzniklých. Protože původní inaktivace je náhodná, jsou buňky ženy kombinací buněk, které mají aktivní různé ze dvou X chromozomů (část buněk má XX, jiná část buněk XX). Neaktivní X chromozom je patrný při speciálním mikroskopickém vyšetření buněk jako sex-chromatin. U některých vrozených stavů mohou být odlišná složení pohlavních chromozomů – např. X0 (tj. pouze 1 pohlavní chromozom X u Turnerova syndromu) či XXY (více pohlavních X chromozomů a současně přítomnost Y chromozomu u Klinefelterova syndromu), event. i stavy typu XXX či XYY. TYPY POHLAVÍ Fenotypové pohlaví Jde o typický vzhled mužského a ženského pohlaví, a to v podobě primárních pohlavních znaků (patrných již při narození) a sekundárních pohlavních znaků vznikajících v pubertě (tedy např. ochlupení, vousy, zhrubění kůže, hlasu, rozložení tuku, růst svalstva). Fenotypové pohlaví vzniká vlivem působení hormonů během nitroděložního vývoje a posléze v pubertě. V některých případech nemusí být identické s genetickým, např. pokud buňky z genetické příčiny nebudou citlivé na působení daného hormonu. Sociální a psychické pohlaví Je dáno vlastním vědomí své pohlavní identity a společenským zařazením. Může být odlišné od u transsexuálů. POHLAVNÍ ŽLÁZY, HORMONY Pohlavní žlázy se nazývají gonády. U muže jde o varlata (testes), u ženy o vaječníky (ovaria). V obou případech mají gonády dvojí funkci: - tvorbu pohlavních buněk - tvorbu pohlavních hormonů POHLAVNÍ ŽLÁZY, HORMONY Pohlavní buňky jsou - spermie - vajíčka Základním znakem pohlavních buněk je to, že jsou haploidní, tj. obsahují jen jeden chromozom z páru. Tj. obsahují 22 autozomů a 1 pohlavní chromozom (gonozom). Spermie obsahuje buď X chromozom, nebo Y chromozom. Vajíčko obsahuje vždy X chromozom, ale ten je někdy původem od otce ženy, někdy od její matky. Pohlavní buňky vznikají meiózou, což je typ buněčného dělení vedoucí k polovičnímu počtu chromozomů. POHLAVNÍ ŽLÁZY, HORMONY Pohlavní hormony jsou steroidní hormony, které vznikají v pohlavních žlázách, ale rovněž v kůře nadledvin, u žen částečně též v tukové tkáni. Mužské pohlavní hormony jsou androgeny, zejm. testosteron. Ženské pohlavní hormony jsou estrogeny a gestageny (zejm. progesteron). POHLAVNÍ ŽLÁZY, HORMONY Pohlavní žlázy jsou regulovány hormony z hypothalamicko-hypofyzární soustavy. Jde o hormony adenohypofýzy - FSH, který stimuluje zejm. tvorbu pohlavních buněk - LH, který je důležitý zejm. pro tvorbu vlastních pohlavních hormonů Tyto hormony jsou regulovány příslušnými hormony z hypothalamu. REPRODUKČNÍ SYSTÉM MUŽE Spermie jsou pohlavní buňky muže. Vznikají ve varlatech od doby puberty a jejich tvorba přetrvává i v pozdním věku. Pro jejich tvorbu je důležitý hormon FSH z hypofýzy, testosteron a samozřejmě vlastní stavba semenotvorných kanálků ve varleti, vč. Sertoliho buněk, které jsou stimulovány právě FSH. Spermie se shromažďují v nadvarlatech. Spermie mají hlavičku, na níž je váček zvaný akrozom, který obsahuje enzymy důležité pro průnik do vajíčka. V krčku jsou četné mitochondrie, které dodávají spermii energii nezbytnou pro její pohyb. Ten je zabezpečován dlouhým bičíkem. Rychlost pohybu se udává 1-4 mm/minutu. Pohlavní hormony Androgeny, mužské pohlavní steroidní hormony, vznikají ve varlatech v tzv. intersticiálních Leydigových buňkách a jejich tvorba je stimulována LH z hypofýzy, který je dále regulován z hypothalamu. REPRODUKČNÍ SYSTÉM MUŽE Erekce je ztopoření pohlavního údu, je reakcí a projevem pohlavního vzrušení, vzniká však i samovolně v noci během REM spánku (aniž musí být provázena ejakulací). Erekce je velmi citlivý děj, pro jehož uskutečnění je nezbytná souhra cévní a nervová a je velmi citlivý i na psychické vlivy. Zásadní je pro ni nervová regulace parasympatickou inervací ze sakrální (křížové) míchy. Dojde k vazodilataci tepének a zároveň zúžení žil (venokonstrikci), čehož výsledkem je naplnění penisu krví a ztížení jejího odtoku. Nahromaděná krev zvětšuje pohlavní úd. Ve vazodilataci hraje značnou roli i oxid dusnatý (NO) a prostaglandiny, jejichž ovlivnění se používá k léčbě poruch erekce – nyní zejm. látky zvyšující množství NO v tabletové formě. REPRODUKČNÍ SYSTÉM MUŽE Ejakulace je vypuzení spermatu z močové trubice přicházející u muže s orgasmem. Je stimulována sympatickými nervy z bederní míchy, dochází ke kontrakcím vývodných semenných cest (chámovodu vedoucího z nadvarlat do močové trubice), zároveň je kromě spermií součástí ejakulátu též sekret prostaty, semenných váčků a dalších žlázek. Dodávají spermiím energii, a protože jsou zásadité, zároveň neutralizují kyselé prostředí pochvy. Kromě ejakulace při pohlavním styku či jiné manipulaci, může dojít k ejakulaci ve spánku (poluce). V ejakulátu je několik desítek milionů spermií (cca 35-200), cca 20 milionů se považuje za hranici přirozené plodnosti muže, ale moderní metody umožňují využít i menšího množství spermií k oplodnění vajíčka. Nepřítomnost živých spermií se označuje jako azoospermie. REPRODUKČNÍ SYSTÉM MUŽE REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Vajíčka Ženské pohlavní buňky – oocyty – vznikají z oogonií, které se vytvoří již u plodu ženského pohlaví. Jejich počet dosahuje několika milionů, novotvorba není možná a jejich počet postupně klesá. Jen malá část dozraje jako vajíčko, které je se uvolní při ovulaci a je schopno oplodnění. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Ovariální cyklus V první, folikulární fázi dochází k růstu primárních folikulů, z nichž jeden se zvětší nejvýrazněji a vytvoří tzv. Graafův folikul. Folikuly produkují estrogeny. První fáze je stimulována zejména FSH z hypofýzy, ale v jeho konci se uplatňuje i LH. K ovulaci dochází asi 14. den ovariálního cyklu, folikul zduří, praskne a vajíčko se uvolní a je připraveno k oplodnění. Ve třetí, luteální fázi se buňky prasklého folikulu vlivem LH mění na žluté tělísko (corpus luteum). Žluté tělísko produkuje estrogeny, ale zejména progesteron. Produkce gonadotropinů v hypofýze je utlumena, což brání dalšímu zrání folikulů. Nedojde-li k oplození, žluté tělísko postupně zaniká, klesá tak tvorba hormonů, což opět vede k produkci hormonů v hypofýze a opakování celého cyklu. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Menstruační cyklus Tento cyklus zachycuje změny sliznice dělohy (endometria), které vyjadřují přípravu na oplodnění a uhnízdění zárodku (nidaci) a zároveň odrážejí produkci pohlavních hormonů. Cyklus se počítá od 1. dne menstruačního krvácení. - Proliferační fáze: obnovení sliznice dělohy po krvácení a její pozvolný růst vlivem estrogenů. Tloušťka je cca 3-4 mm. - Ovulační fáze: cca ve 14. dne cyklu dochází k ovulaci. Někdy je patrné drobné krvácení. - Sekreční fáze: Sliznice dělohy se ztlušťuje (až na 6 mm), buňky hromadí zásoby (glykogen), je připravena na nidaci zárodku. Vliv má zpočátku zejm. progesteron, posléze i estrogeny REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY - Menstruační fáze: nedojde-li k oplodnění, prudce klesá množství pohlavních hormonů, tepénky sliznice se uzavírají, vrchní část sliznice odumírá a vylučuje se s menstruační krví. Trvá několik dnů, ztrácí se cca 30-40 ml krve (a s ní i železa v červených krvinkách). Tloušťka sliznice je patrná např. při ultrazvukovém vyšetření. Ke změnám dochází i v oblasti hrdla děložního (zde má sliznice jiný charakter) i pochvy. Mění se zejm. charakter hlenu děložního hrdla, v době ovulace je řídký a umožňuje průchod spermií, později se naopak stává vazkým. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Oplodnění K oplodnění může dojít jen cca asi 12 hodin po ovulaci, nicméně spermie je schopna přežívat v ženském pohlavním systému po nechráněném pohlavním styku s ejakulací spermatu do zadní klenby poševní (koitu, kohabitaci) až 3 dny (lze oplodnit tedy stykem ještě před ovulací). Během této doby putují spermie dělohou do vejcovodu a dochází k jejich konečnému vyzrání v ženském pohlavním ústrojí, které umožní event. oplodnění. Jde o tzv. kapacitaci (dochází k odkrytí akrozomů a vstupu vápníku do spermie, což zvyšuje její pohyblivost) a akrozomální reakci, při níž se uvolňují enzymy v akrozomu obsažené. Ty pak umožňují pronikání spermie k vajíčku. Po proniknutí hlavičky spermie k vajíčku dojde k fuzi (spojení) její membrány s membránou vajíčka, dojde ke změně vajíčka, které zamezí pronikání dalších spermií a po pohlcení celé spermie vzniká první společná buňka nového organismu – zygota. K oplodnění dochází ve vejcovodu, kde začíná dělení zygoty na další buňky, asi za 7 dnů se zárodek ve fázi blastocyty uhnízdí (niduje) do připraveného endometria v sekreční fázi. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY První společná buňka je zygota, následuje její dělení a uhnízdění (nidace) do děložní sliznice v sekreční fázi, dále probíhá proces embryogeneze, v němž jsou položeny základy všech orgánových systémů. Toto období je velmi zranitelné, může dojít k závažným deformacím či poruchám ve vývoji – zárodek zaniká či vznikají závažné vrozené vývojové vady. Škodlivé jsou toxické látky vč. alkoholu, drogy, některé léky a chemické látky, záření vč. rentgenového, některé infekce (toxoplasmóza, zarděnky). Neškodný je ultrazvuk. Další část je rozvoj plodu (fetus). Detailně je vývoj zárodku a plodu předmětem předmětu embryologie. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Placenta Od 16. dne se vyvíjí placenta, která pak přebírá výživu zárodku a má další funkci, především produkci hormonů, zejm. humánního choriogonadotropinu (HCG), na jehož detekci v moči je založen jednoduchý průkaz těhotenství, dále pak progesteronu, ale též estrogenů (estriolu) a somatomammotropinu, který ovlivňuje vývoj mléčné žlázy. V placentě získává plod kyslík a odevzdává oxid uhličitý (nemá ještě pochopitelně funkční plíce), dále zde získává základní živiny, železo apod. Krev plodu a matky se v placentě nemísí! Přestup se děje difuzí či různými přenašeči, díky četným klkům a výběžkům je plocha pro výměnu látek několik metrů čtverečních. Placenta má rovněž funkci ochrannou, zabraňuje vstupu některých látek či mikroorganismů (ale ne všech !), umožňuje přestup protilátek – imunoglobulinů IgG, které pak chrání novorozence. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Krevní oběh plodu Fetální krevní oběh je odlišný od stavu po narození, protože nejsou funkční plíce, naopak je oběh napojen na placentu. Do plodu teče krev z placenty (obohacená o kyslík a živiny) pupečníkovou žilou, z níž se krev dostává částečně přes játra do dolní duté žíly, mísí se s žilní krví plodu a pak teče do pravého srdce. Plíce jsou z větší části vyřazeny z oběhu (jsou pouze základně vyživovány), a tak významný podíl krve teče přímo z pravé síně do levé síně (otvorem mezi síněmi, který je zde v této fázi přítomen) a dále do levé komory. Navíc i krev, která vtekla z pravé komory do plinice, se fetální spojkou (Botallovou dučejí) dostává opět do aorty, aniž dotekla do plic. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Aorta zásobuje i další tepny organismu podobně jako po narození, přičemž mozek dostává více okysličenou krev větvemi odstupujícími z aorty ještě před vyústěním Botallovy dučeje. Tepenná krev plodu teče z vnitřních kyčelních tepen (kde je již relativně méně okysličena) párovými pupečníkovými tepnami do placenty. Dvě pupečníkové tepny a jedna pupečníková žíla procházejí pupečníkem. Po narození se rozvinou plíce a fetální spojky mezi malým a levým oběhem (tj. mezisíňový otvor, Botallova dučej) i pupečníkové cévy se uzavírají a postupně zanikají. Nicméně přetrvávání malého otvoru v přepážce mezi oběma síněmi se vyskytuje relativně často i v dospělosti (někdy je nezávažné, někdy způsobuje komplikace); závažnější, ale léčitelné, je přetrvávající průchodnost Botallovy dučeje. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Těhotenství Těhotenství u člověka trvá přibližně 280 dnů. Během této doby dochází jak k vývoji plodu až do fáze, kdy může žít mimo dělohu (i když díky rozvoji medicíny přežívají i děti pod 1000 gramů se značnou nezralostí), tak k četným změnám v organismu matky. Změny na pohlavních orgánech Výrazně se zvětšuje děloha, jejíž hmotnost dosahuje až 1 kg. Děloha se dostává do celé břišní dutiny, vede k snižování vitální kapacity plic a k vyšší poloze bránice. Na jejím zvětšení se podílí jak růst plodu, tak samotné dělohy a tvorba plodové vody. Dráždivost dělohy je snížena (m.j. vlivem progesteronu). Dochází i k změnám na dalších pohlavních orgánech, nápadné je zvětšení prsů a výrazná pigmentace (nejen) dvorců a bradavek. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Celkové změny Tyto změny vycházejí jak ze změn hormonálních, tak z působení plodu a rovněž z faktu, že ženský organismus musí vyživovat plod. Zvyšuje se tělesná hmotnost, zrychluje se srdeční aktivita, stoupá vstřebávání železa, částečně se však rozvíjí často jeho nedostatek (předání plodu) a určité známky anémie. Snižuje se pohyb střev a dalších hladkých svalů (vliv progesteronu), bývá často pálení žáhy. Zejm. zpočátku se objevují neobvyklé chuti a může být častější ranní zvracení (vomitus matutinus). Zrychluje se dýchání a zvyšuje se spotřeba kyslíku, metabolismus i glomerulární filtrace. Patrné jsou rovněž psychické změny. Těhotenství tak klade na ženu zvýšené nároky, s nimiž se zdravý organismus dokáže vyrovnat. Za určitých okolností se však některé choroby mohou v těhotenství zhoršovat (jsou však i případy nemocí, které se vlivem hormonálních změn v těhotenství zmírňují). REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Porod Přesný průběh porodu a jeho mechanismy popisují učebnice porodnictví. Z fyziologického hlediska je nutné si uvědomit, že vypuzení plodu je záležitost působení tlaku na něj a zároveň aspoň částečné relaxace pánevního dna a porodních cest (kanálu). Kontrakce dělohy se zvyšují, m.j. vlivem působení hormonu oxytocinu a vzestupu tvorby prostaglandinů. Tyto látky se mohou využít i léčebně k indukci porodu (naopak blokátory beta2 adrenergních receptorů mají účinek opačný a dělohu zklidňují). Dochází k ruptuře porodních obalů a odtoku plodové vody, což dále stimuluje kontrakce. Hlavička plodu zvolna sestupuje porodním kanálem, na vypuzení se pak podílí břišní lis. To vše má důsledky i pro krevní oběh, zvýšení krevního tlaku, zvýšení nitrobřišního tlaku a jeho vlivu na cirkulaci, na další zvýšení metabolismu. Samotný porod pak představuje i určitou ztrátu krve. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Laktace Laktace je tvorba mléka v mléčné žláze a předpoklad kojení. Nejprve se vylučuje mlezivo (kolostrum), po porodu dochází k tvorbě mléka. Mléko je zdrojem živin, energie a tekutin, ale rovněž některých protilátek. Hlavním hormonem regulujícím tvorbu mléka je prolaktin. Podnětem pro jeho vylučování je pak sání novorozencem, resp. kojencem a stimulace tvorby oxytocinu. Jeho působením se stáhnou buňky v oblasti vývodných mlékovodů a dochází k vystříknutí mléka. Denně se vytvoří cca 1 až 2 litry mléka. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Neplodnost Neschopnost početí při přiměřené frekvenci nechráněných koitálních pohlavních styků může být jak na straně muže, ženy, tak obou. Příčinou může být sterilita, tj. neschopnost produkovat pohlavní buňky schopné oplodnění, popř. též stavy, při niž se buňky tvoří, ale nedostávají se do přiměřeného kontaktu s buňkami opačnými. Jde o stavy - hormonální (a to na úrovni od hypothalamu, hypofýzy či pohlavní žlázy), - onemocnění pohlavních žláz (záněty, ozáření) či jejich odstranění (po úrazu či z jiných důvodů) - nemoci vývodných cest pohlavních cest (záněty nadvarlat, srůsty v oblasti vejcovodů atp.). Někdy se uplatňují vlivy imunitní (např. reakce ženského pohlavního ústrojí na spermie, které jsou ničeny); určitý vliv má též psychika. REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Nemoci v těhotenství – gestózy Jde o choroby specificky vázané na těhotenství. Dělí se na časné, vznikající v prvních týdnech těhotenství, a pozdní. Z časných je běžné je ranní zvracení či vyšší slinění, někdy však zvracení může nabývat velkého rozsahu, vést k dehydrataci, rozvratu vnitřního prostředí a nedostatečné výživě (hyperemesis gravidarum). Z pozdních je nejzávažnější stav s poruchou funkce ledvin a ztrátami bílkovin močí, tvorbou otoků a vysokým tlakem krve. Tento stav – EPH gestóza (e-edémy, otoky; pproteinurie, bílkoviny v moči; h-hypertenze, vysoký tlak krve) může vyústit nejen k potratu, ale k ohrožení života matky s těžkou poruchou srážení krve a s křečovými záchvaty (eklampsie). REPRODUKČNÍ SYSTÉM ŽENY Potrat (abortus) Spontánní potrat má mnoho příčin. Jde jak o příčiny v zárodku (např. některé závažné vady), tak v organismu matky – např. celkové choroby, infekce, onemocnění pohlavních orgánů. Někdy se potraty opakují (habituální abortus).