Половая система
Половая система — это вторая система органов, ответственная за получение удовольствия. (Первая, конечно же, пищеварительная.) С эволюционной точки зрения это означает, что данная система играет ключевую роль не только в нашем существовании, но и в выживании всего человеческого вида. А поскольку самые важные функции (на уровне популяции) сопряжены с действиями, приносящими максимум удовольствия (на уровне индивида), то размножение, бесспорно, входит в группу лидеров.
Все мы экипированы специальным устройством по репродукции наших копий — запланированных или нет. Этот аппарат по созданию детей определяет наш пол и роль, которую мы сыграем при воспроизведении потомства. Но не все так просто. Гендерная идентичность, сексуальные предпочтения и трудности с фертильностью — вот несколько примеров щепетильных и крайне важных аспектов проблем, связанных с полом и размножением. Однако с точки зрения эволюции развитие нашего полового аппарата было направлено на достижение одной-единственной цели — слияния яйцеклетки со сперматозоидом.
Впервые такое слияние возможно после полового созревания, или периода пубертата, когда ребенок становится взрослым, а его половые железы и органы созревают. Половые железы, или гонады, иногда называют первичными половыми органами. В период полового созревания их стимулируют первые гонадотропные гормоны, которые вырабатывает гипофиз.
После активации половые железы начинают вырабатывать собственные гормоны, способствующие созреванию половых органов и развитию вторичных половых признаков, которые делают нас либо мужчинами, либо женщинами.
Большая метаморфоза
Мы превращаемся из ребенка во взрослого благодаря важнейшему физиологическому процессу — половому созреванию. Под чутким руководством гормонов оно вызывает физические и эмоциональные изменения, которые останутся с нами на всю жизнь. Период пубертата олицетворяет конец детства и начало нового приключения, полного проб и ошибок, радости и удовольствий.
Активаторы полового созревания
На протяжении многих веков точные факторы, запускающие процесс полового созревания, оставались загадкой. Современные исследования указывают на то, что набор веса и жировой массы может быть первым этапом пубертата. Это связано с теорией о том, что наше тело сначала должно достичь определенного базового веса. Тогда в организме будет достаточно ресурсов для дальнейших изменений. У мальчиков этот весовой порог значительно выше, поэтому их пубертатный период начинается немного позже. Считается, что как только лептин, вырабатываемый жировой тканью гормон (см. «Вторичные эндокринные органы» на стр. 235–236), достигает определенного уровня, гипоталамус активирует гипофиз и начинает выплескивать гонадотропин-рилизинг-гормон. Это запускает выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в кровь. Главной целью данных гормонов являются яички и яичники.
Это молекулярная 3D-структура ФСГ — гонадотропного гормона, чьи клетки-мишени — наши половые железы.
Скачок роста
Пубертатный период вызывает быстрый скачок в развитии, обусловленный выработкой гормонов роста из передней доли гипофиза. Гормон роста, или соматотропный гормон, стимулирует печень к выработке гормона — инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФГ-1). Он запускает рост мышц и хрящей на эпифизарной пластинке длинных костей. В период полового созревания все процессы катализируются эстрогеном, который выделяется у обоих полов (но больше, конечно, у девочек) и способствует выработке ИФГ-1. Это, кстати, объясняет, почему в пубертатном периоде девочки растут быстрее мальчиков. Хрящевые клетки с эпифизарной пластинки вступают в стадию быстрого деления, выталкивая более старые клетки в центр. Эти клетки сплющиваются и затвердевают, постепенно вытягивая длинные кости на целых 7–10 см каждый год. Внезапно выросшие конечности смещают центр равновесия в организме и мозг должен успеть приспособиться, поэтому подростки бывают неуклюжи.
Физические изменения
Большая часть изменений, возникающих в период полового созревания, обусловлена полом. Но есть ряд общих изменений: рост волос на лобке и в подмышечных впадинах, а также появление акне из-за гормональной стимуляции сальных желез. Эти железы начинают выделять слишком много кожного сала, и им требуется какое-то время для того, чтобы найти баланс.
Этапы взросления — от младенчества к старости — сопряжены с рядом изменений, самые важные из которых происходят в период полового созревания.
По мере взросления наш организм претерпевает ряд изменений.
Мужское половое созревание
Начало пубертатного периода у всех разное, однако чаще всего мальчики начинают взрослеть в возрасте 9–12 лет и достигают самых важных изменений к 18 годам. Под действием ЛГ семенники начинают выделять в кровь тестостерон и другие андрогены. Эти гормоны наполняют организм «мужскими» веществами, ответственными за выработку сперматозоидов. Мальчики также вырабатывают эстроген, когда тестостерон под действием аромазы образует эстрогенные соединения.
Женское половое созревание
Пубертатный период у девочек, как правило, начинается к 8–11 годам, хотя эти временные рамки могут сдвигаться. В основном половое взросление девочек завершается к 15–19 годам. Под действием ЛГ и ФСГ яичники начинают вырабатывать прогестерон, включая тестостерон, который затем превращается в эстроген (у людей он называется эстрадиолом). Эстроген активно распространяется в организме и запускает ряд изменений, связанных с половым созреванием.
Особые изменения у мальчиков
Особые изменения у девочек
Мужская анатомия
Основное предназначение мужской половой системы состоит в выработке спермы и доставке ее в организм женщины. Все звучит предельно просто и, можно сказать, объясняет многое.
Яички
В процессе эмбрионального развития яички появляются в брюшной полости и постепенно перемещаются в свою конечную точку в мошонке. Каждое яичко обычно размером с перепелиное яйцо. Именно здесь вырабатывается сперма и выделяется в кровь тестостерон. Яичко состоит из семенных канальцев, стенки которых служат местом для производства спермы, или, говоря научным языком, сперматогенеза. В результате мейоза (см. стр. 36) и спермиогенеза (финальной стадии созревания) ежемесячно образуются миллиарды половых клеток. Каждый сперматозоид содержит ровно половину от общего количества хромосом — 23. Дело в том, что полный набор хромосом (46) образуется при оплодотворении яйцеклетки, в которой также содержится 23 хромосомы.
Мошонка расположена вне брюшной полости, чтобы яички поддерживали чуть более низкую температуру.
Растущие сперматозоиды питаются соседними клетками Сертоли, а клетки Лейдига вырабатывают гормон тестостерон. Незрелые половые клетки (сперматиды) перемещаются в центральную область семенных канальцев, или просвет. Эти молодые сперматозоиды неподвижны, поэтому они покидают яички только при сокращении канальцев и выталкивании половых клеток по направлению к придатку яичка.
На гистологическом срезе яичка видно множество семенных канальцев.
Придаток яичка состоит из крошечных и многократно сложенных трубочек. Если разложить эти трубочки в прямую линию, то их длина составит 6–7 м. Незрелые сперматозоиды хранятся в придатке яичка до созревания. Придаток яичка связан с семенными канальцами, которые проходят за мочевым пузырем и соединяются с семявыводящими канальцами, образуя семяизвергающий канал (см. рисунок на стр. 285). Кстати, при вазэктомии перерезаются именно семявыводящие канальцы. После эякуляции на восстановление «запасов» придатку яичка требуется около двух дней.
Семенная жидкость
В процессе эякуляции сперматозоиды проходят по семявыводящему каналу и смешиваются с жидкостью из семенных пузырьков, предстательной железы и бульбоуретральных, или куперовых, желез, образуя семенную жидкость. Все эти железы выделяют щелочную жидкость, которая повышает рН семенной жидкости для нейтрализации кислой среды женской половой системы. Кроме того, половые железы помогают активировать хвосты сперматозоидов и увеличить их подвижность.
Семенные пузырьки. Эта пара желез вырабатывает большую часть жидкостей, входящих в состав спермы. Семенные пузырьки вырабатывают желтоватую жидкость, которая помогает в перемещении спермы и содержит сахара (фруктозу), питающие сперматозоиды. Кроме того, семенные пузырьки вырабатывают особые вещества — простагландины, облегчающие движение сперматозоидов по женским половым путям. Протоки семенных пузырьков сливаются с семявыносящими, образуя семявыводящий проток, который проходит через предстательную железу и открывается в мочеиспускательном канале.
Идеальная температура для развития сперматозоида в яичках — на 1,7 °C ниже нормальной температуры тела. В мошонке присутствуют специальные мышцы, которые прижимают яички ближе к телу, если им необходимо согреться. Когда становится слишком жарко, мошонка расслабляет свои кровеносные сосуды, позволяя теплу рассеиваться. Длина одного сперматозоида — 0,05 мм. В зрелом возрасте передняя часть головки сперматозоида, или акросома, приобретает ферменты, позволяющие ему проникать в яйцеклетку. Средняя часть сперматозоидов заполнена митохондриями, которые вырабатывают энергию, необходимую для движения к яйцеклетке. Концентрация сперматозоидов в придатке яичка — около 300 миллионов клеток на 1 мл. Но даже у мужчин без проблем с фертильностью не все сперматозоиды идеально развиты. Некоторые сперматозоиды могут содержать две головки, одну крупную или деформированную головку или несколько хвостов. Сперматозоиды с двумя головками не смогут проникнуть в яйцеклетку, а клетки с другими патологиями могут привести к выкидышу. Сперматозоиды, не выделенные с эякулятом, распадаются и реабсорбируются. Многие сперматозоиды выводятся с мочой.
Предстательная железа. Расположена в основании мочевого пузыря. Эта железа окружает мочеиспускательный канал и сокращается при эякуляции, выделяя в семенную жидкость свой молочно-белый секрет. Данный секрет разжижает семенную жидкость, облегчая движение сперматозоидов.
Бульбоуретральные железы. Эти парные железы размером с горошину выделяют прозрачную щелочную жидкость, которая нейтрализует в мочеиспускательном канале любой кислотный остаток мочи, способный повредить семенную жидкость.
Половой член
Говоря о мужских половых органах, многие люди обращают внимание именно на него. Причем размер полового члена может быть как предметом гордости, так и поводом для расстройства. Основная функция полового члена, или пениса, состоит в том, чтобы доставить сперму глубоко во влагалище (а еще он служит наружным органом для выделения мочи). Кроме того, половой член позволяет мужчинам получать удовольствие даже без сексуального партнера. И для многих мужчин утреннее пробуждение с полностью эрегированным пенисом служит признаком хорошего состояния эректильной ткани. Утренняя эрекция — это последствие ночных эрекций, которые, как полагают ученые, происходят в фазу быстрого сна (REM-фазу).
Половой член состоит из следующих частей.
Это изображение семенной жидкости под микроскопом. Здесь четко различимы головки и хвосты сперматозоидов.
Мочеиспускательный канал. Проходит по центру внутри полового члена. Это наружный канал для выведения мочи и спермы. Мочеиспускательный канал связан с мочевым пузырем через плотное мышечное кольцо, предотвращающее подтекание мочи. Семявыводящий проток и протоки семенных пузырьков открываются в мочеиспускательный канал рядом с местом, где он отходит от мочевого пузыря.
Головка. Это самая чувствительная часть полового члена, особенно по краям (венечная борозда).
Тело. Это основная часть полового члена. Она образована губчатой тканью — пещеристым и губчатым телами. Обе эти части при эрекции наполняются кровью. Длина тела пениса в состоянии покоя и эрекции различается, а также отличается у разных людей. В расслабленном (неэрегированном) состоянии полная длина полового члена составляет 6–12 см. Эрегированный пенис может достигать длины в 10–20 см.
Корень. Это основание полового члена, которое прикрепляется к паху.
Крайняя плоть. Это кожная складка, которая защищает головку полового члена при несексуальной активности. Иногда ее отсекают (во время обрезания). При эрекции крайняя плоть сдвигается. Кроме того, крайняя плоть вырабатывает естественную смазку — смегму, которая при нерегулярной гигиене образует творожистые выделения и способствует развитию воспаления.