Apparato riproduttore - Descrizione e caratteristiche

Introduzione

Differenza tra riproduzione (comporta ricombinazione sessuale, quindi variabilità genetica) sessuata e asessuata:
Sessuata→ + complesso, ci vuole una completa compatibilità
Asessuata→ figli uguali ai genitori (per scissione binaria)

La riproduzione umana presenta tre caratteristiche fondamentali:
Riproduzione sessuata→ fusione di due cellule aploidi dette gameti: i gameti maschili sono gli spermatozoi (prodotti per tutta la vita), i gameti femminili sono le cellule uovo (cellule uovo che sono nella prima fase della meiosi e matura una volta al mese - non vengono prodotte tutta la vita).
Fecondazione interna→ nel maschio ci sono organi specifici chiamati organi copulatori con i quali depone gli spermatozoi nell’apparato riproduttore femminile.
Sviluppo embrionale→ si svolge nell’utero grazie alla presenza della placenta, un organo che si forma durante la gravidanza.

Apparato maschile

Testicoli→ due corpi ovoidali all’esterno della cavità corporea, in una piega cutanea detta scroto.
I testicoli si trovano all’esterno del corpo perchè la temperatura ottimale per la spermatogenesi deve essere inferiore a quella corporea.
Alcuni muscoli dello scroto permettono una retrazione in caso di basse temperature. Nel caso di caldo eccessivo, i muscoli si rilassano e i testicoli si distanziano dal corpo.
Nei testicoli vengono prodotti gli spermatozoi, ancora immaturi, che poi passano nell’epididimo, dove completano la maturazione e diventano mobili.

Ogni epididimo continua in un condotto lungo e sottile che poi porta all’uretra.
Uretra→ parte dalla vescica e scorre attraverso il pene, serve sia al transito dell’urina sia al transito dello sperma.

Vescichette seminali→ ghiandole che sboccano nei vasi deferenti, formando i dotti eiaculatori. Produce il liquido seminale che ha un alto contenuto di muco e fibrinogeno (proteina). Questo liquido contiene anche lo zucchero fruttosio→ nutrimento per gli spermatozoi.

Prostata→ ghiandola che produce il fluido prostatico che contribuisce per circa il 30% al volume totale dello sperma.
Fluido prostatico→ alcalino, per neutralizzare l’acidità delle vie genitali maschili e anche femminili.

Ghiandole bulbouretrali→ producono una piccola quantità di un liquido mucoso e alcalino che viene riversato nell’uretra durante l’eiaculazione.
Il fluido neutralizza l’acidità del residuo urinario presente nell’uretra, contribuisce all’aumento del PH vaginale ed agisce come lubrificante.
Pene e scroto→ formano i genitali esterni maschili.
Pene→ rivestito da normale epidermide, ma il suo apice (glande) è ricoperto da cute più sottile, molto sensibile alla stimolazione sessuale.
La stimolazione sessuale induce risposte da parte del sistema nervoso che portano all’erezione del pene.
Specifici nervi rilasciano un neurotrasmettitore nervoso→ ossido nitrico (NO), nei vasi sanguigni che arrivano al pene e causa la dilatazione dei vasi, e quindi il tessuto erettile si riempie di sangue causando l’erezione.

Nella fase culminante di un rapporto sessuale→ 2-6 mL di sperma transitano attraverso i vasi deferenti e l’uretra mediante due fasi:
Emissione→ contrazioni ritmiche della muscolatura liscia dei vasi deferenti fanno avanzare lo sperma lungo l’uretra, fino alla base del pene.
Eiaculazione→ contrazione di altri muscoli dell’uretra. La rigidità del pene eretto permette che le contrazioni spingano lo sperma all’esterno del pene.

Apparato femminile

E’ destinato a ricevere il seme, ma anche ad accogliere l’embrione durante il suo sviluppo fino alla nascita.
Sede produzione gameti→ nelle ovaie - hanno a disposizione un certo numero di ovuli (produzione ritmata, una volta al mese, di poche uova, perché hanno a disposizione un certo numero di uova→ sono alle prime fasi di meiosi, poi si sviluppano nella fase di fecondazione)

Ovaie→ due piccoli corpi ovoidali ai lati dell’utero, che liberano un ovulo al mese.
Al loro interno, sono presenti numerosissimi follicoli ovarici→ strutture che riparano l’uovo, una volta al mese l’uovo si avvicinerà a questi follicoli, li schiaccerà e quindi li romperà per continuare il suo “viaggio” per essere poi fecondato.
Le ovaie sono due ghiandole costituite da una zona centrale e da una esterna in cui avviene la maturazione dei follicoli. Ogni follicolo contiene una cellula uovo immatura circondata da uno strato di cellule follicolari→ producono estrogeni

Tube uterine (tube di Falloppio) → due canali lunghi che si estendono dalle ovaie all’utero. Hanno una specie di ombrello aperto che non è in diretto contatto con l’ovaia, dette fimbrie, per assicurare la perfetta entrata dell’ovulo nella tuba.
La fecondazione avviene nelle tube, in cui l’uovo staziona fino a tre giorni, poi percorre la tuba e si stanzia nell’utero.

Utero→ organo muscolare in cui l’embrione si sviluppa. La parete uterina è formata da tre strati:
Endometrio→ (parete interna utero) parte spugnosa, ricca di vasi sanguigni - quando l’uovo si prepara a scendere nell’utero, l’utero deve prepararsi ad una eventuale gravidanza, quindi si inspessisce il tessuto endometriale (grande flusso sanguigno nei vasi) per ospitare l’ovulo
Miometrio→ spesso strato muscolare
Perimetrio→ rivestimento esterno utero
Nella parte inferiore, l’utero si restringe in una zona chiamata cervice→ attraverso la quale si hanno gli scambi con la vagina e l’esterno - esaminandola si può vedere se ci sono problemi all’utero (es. tumori)

Vagina→ condotto dotato di un rivestimento mucoso disposto in pieghe, così da facilitarne la distensione.
Ospita molti batteri benefici che creano un ambiente acido, protettivo contro batteri patogeni, essendo che il tessuto mucoso è particolarmente esposto.
L’apertura della vagina è circondata da due serie di pieghe cutanee→ piccole labbra (delicato epitelio - più interne) e grandi labbra (più spesse ed esterne).
Tra la vagina e il clitoride si apre l’uretra.

Clitoride→ formata da tessuto erettile, estremamente sensibile alla stimolazione sessuale, nel quale si riempie di sangue insieme alle piccole labbra.
L’apertura esterna della vagina in una donna vergine è quasi sempre chiusa da una sottile membrana detta imene, che viene lacerata durante il primo rapporto sessuale.

Spermatogenesi

Avviene nel testicolo, formato da compartimenti chiamati lobuli. Ogni lobulo contiene dei condotti ripiegati, tubuli seminiferi, che confluiscono nell’epididimo.
Epididimo→ sede di deposito e maturazione degli spermatozoi che poi proseguono lungo il dotto deferente, verso il pene durante l’eiaculazione.
Testicolo costituito per il 20% da tessuto connettivo e per l’80% da tubuli seminiferi:
Tessuto connettivo→ circonda ogni tubulo seminifero e contiene le cellule di Leydig che producono testosterone.
Tubuli seminiferi→ costituiti dalle cellule di Sertoli che risiedono intorno alle cellule germinali in via di sviluppo e li forniscono nutrimento durante la spermatogenesi.

Spermatogenesi

Cellule germinali staminali maschili→ spermatogoni, sulla membrana basale del tubulo.
Ogni spermatogonio si divide per mitosi generando un altro spermatogonio, che rimane nell’epitelio del tubulo, e uno spermatocita primario.
Lo spermatocita primario si sposta verso l’uscita del tubulo, va incontro alla prima divisione meiotica e forma due spermatociti secondari.
I due spermatociti secondari completano la seconda divisione meiotica formando quattro spermatidi.
Gli spermatidi migrano verso l’uscita dei tubuli seminiferi e passano nell’epididimo dove completano il differenziamento e si trasformano in spermatozoi.
Il loro nucleo diventa pian piano sempre più compatto, gran parte del citoplasma viene eliminato e si forma un flagello→ diventano più snelli e veloci

Ovogenesi

Partendo dagli oogoni→ cellule staminali diploidi allo stato prenatale presenti nelle gonadi femminili
L’ovogenesi differisce per molti aspetti dalla spermatogenesi:
Scopo fondamentale ovogenesi→ produzione di una cellula che contiene maggiormente citoplasma e quindi i nutrienti necessari per lo sviluppo dello zigote (cellula uovo fecondata) e del futuro embrione.
Lo spermatozoo, invece, ha la funzione di fornire il proprio materiale genetico ed è specializzato nella motilità.
Gli oogoni si trasformano in oociti primari→ cellule diploidi, “ferme” allo stadio di profase della prima divisione meiotica. Alla nascita, ogni follicolo contiene un solo oocita primario, che rimane inattivo fino alla pubertà, in cui poi si attiva e riprende lo sviluppo.
I follicoli maturano uno per volta→ alcuni oociti primari possono rimanere in profase I fino alla menopausa.
L’oocita primario completa la prima divisione meiotica.
La cellula che alla fine della prima divisione meiotica riceve gran parte del citoplasma diventa l’oocita secondario, mentre quella che ne riceve di meno forma il globulo polare primario.
L’oocita secondario viene espulso dall’ovaia e passa nell’ovidotto mentre sta continuando a dividersi; il globulo polare degenera.
L’oocita secondario sopravvive circa per 72 ore. Se in quel lasso di tempo non viene fecondato, esso degenera e muore. La continuazione della divisione meiotica avviene solo se si verifica la fecondazione→ il nucleo dello spermatozoo entra nell’oocita secondario e “attende” mentre il nucleo dell’oocita si divide.
La seconda divisione meiotica dell’oocita secondario comporta la creazione di un ootide, che infine diventa la cellula uovo matura, e di un globulo polare secondario, che viene espulso e degenera.
I follicoli formano il corpo luteo, che produce estrogeni e progesterone per circa due settimane. Se non è avvenuta la fecondazione, il corpo luteo degenera.
Risultato dell’oogenesi→ unica cellula uovo per ogni oocita primario

Controllo ormonale

La riproduzione è sotto il controllo degli ormoni sessuali→ testosterone nel maschio, progesterone ed estrogeni nella femmina.
In entrambi i sessi, il controllo di questi ormoni avviene grazie all’ormone luteinizzante (LH) e all’ormone follicolo-stimolante (FSH), prodotti dall’apofisi anteriore.
A loro volta, questi ormoni vengono prodotti in risposta a un ormone ipotalamico→ fattore di rilascio delle gonadotropine (GnRH).

Nel maschio

Dopo vari segnali provenienti da aree encefaliche, l’ipotalamo libera GnRH che stimola le cellule dell’ipofisi anteriore a produrre LH e FSH.
L’aumento del livello di LH induce le cellule di Leydig dei testicoli a produrre ormoni, soprattutto testosterone, l’FSH agisce insieme al testosterone sulle cellule di Sertoli, stimolando la produzione degli spermatozoi e dell’ormone inibina (per regolare gli ormoni).
Poi, il testosterone e l’inibina agiscono con un meccanismo a feedback negativo sull’attività dell’ipofisi anteriore e dell’ipotalamo, inibendo la sintesi di GnRH, di LH e di FSH.
Alla pubertà→ incremento della concentrazione ematica del testosterone che determina diversi effetti:
sviluppo dei caratteri sessuali secondari (barba, voce più profonda ecc)
accelerazione della crescita
aumento della massa muscolare
maturazione dei testicoli e produzione degli spermatozoi

Nella femmina

Il ciclo femminile è costituito da due cicli distinti:
Ciclo ovarico→ dura in media 28 giorni - l’oocita primario giunge a maturazione e si trasforma in oocita secondario.
Ciclo uterino→ progressivo ispessimento dell’endometrio e sfaldamento se non avviene la fecondazione.
Il ciclo ovarico inizia con la fase preovulatoria, che dura circa 14 giorni→ cominciano a maturare da 6 a 12 follicoli. Dopo circa una settimana, uno di questi follicoli continua a crescere per andare incontro all’ovulazione e gli altri regrediscono.
Ovulazione→ follicolo si rompe e l’oocita secondario viene liberato nell’ovidotto. La fecondazione può avvenire entro 72 ore.
Nella fase postovulatoria→ follicoli formano il corpo luteo.
All’inizio del ciclo ovarico→ l’endometrio si accresce, se l’embrione non si impianta, l’endometrio comincia a sfaldarsi→ il sangue viene eliminato attraverso la vagina producendo la mestruazione.

Il ciclo ovarico e quello uterino sono coordinati da ormoni:
l’ipotalamo produce GnRH che ha come bersaglio l’ipofisi anteriore
l’ipofisi anteriore produce LH e FSH che agiscono sulle ovaie
le ovaie producono estrogeni e progesterone
Prima della pubertà→ la produzione di LH e FSH è scarsa.
Alla pubertà→ l’ipotalamo incrementa il rilascio di GnRH e stimola l’ipofisi anteriore a produrre FSH e LH.

Giorni prima della mestruazione→ ipotalamo libera GnRH stimolando l’ipofisi a produrre FSH e LH. Il tasso di FSH aumenta leggermente, quindi nelle ovaie i follicoli cominciano a maturare, iniziando a produrre estrogeni
I livelli nel sangue degli estrogeni aumentano, stimolando la crescita dell’endometrio. Finché la loro concentrazione è bassa, gli estrogeni agiscono con un meccanismo a feedback negativo (rimangono bassi) sull’ipofisi, stimolando la sintesi di LH e FSH.
Dodicesimo giorno→ estrogeni raggiungono il loro picco, quindi esercitano un feedback positivo sull’ipotalamo, che induce l’ipofisi a produrre grandi quantità di LH e FSH.
Picco di LH→ induce l’ovulazione e stimola i follicoli a formare il corpo luteo
Corpo luteo produce progesterone ed estrogeni→ controllo a feedback negativo sull’ipotalamo e ipofisi, inibendo il rilascio di LH e FSH.
Se l’embrione non viene impiantato→ il corpo luteo degenera e cessa di produrre estrogeni e progesterone, quindi l’endometrio si sfalda.

Contraccezione

Metodi “naturali” → astinenza periodica: astinenza dei rapporti sessuali dal 10° al 20° giorno del ciclo, ovvero nei giorni in cui la feritlità è massima.

Metodi barriera

Profilattico: guaina di materiale impermeabile (lattice) inserita sul pene in erezione. Il profilattico trattiene lo sperma, quindi gli spermatozoi non possono entrare nella vagina. Servono anche a prevenire le malattie sessualmente trasmissibili.
Diaframma: dispositivo a forma di coppa che si applica a livello della cervice per bloccare l’ingresso degli spermatozoi nell’utero. Viene cosparso con una crema o un gel spermicida.

Blocco ovulazione

Pillole anticoncezionali→ metodo anticoncezionale più sicuro.
Si basano sul ruolo di estrogeni e progesterone→ esse addensano il muco della cervice, alterando il rivestimento dell’endometrio, interferiscono con la maturazione dei follicoli e interrompono il ciclo ovarico.
Impianti sottocutanei→ sottili tubicini inseriti nel tessuto sottocutaneo
Cerotto o anello vaginale→ mediatori per somministrare ormoni

Impedire l’impianto

Questi metodi agiscono a fecondazione avvenuta, impedendo l’impianto dell’embrione.
Spirale→ dispositivo intrauterino, filamento di plastica o di rame che viene inserito nell’utero.
Pillola del giorno dopo→ contiene alti dosi di steroidi, in particolari estrogeni.
RU-468→ farmaco che blocca i recettori del progesterone prodotto dal corpo luteo.

Test di gravidanza

HCG→ ormone presente solo nelle donne in gravidanza.
Il livello di HCG nel sangue è così alto che una certa quantità di ormone viene eliminata con le urine e può essere rilevata attraverso il test di gravidanza.

Diagnosi prenatale→ insieme delle indagini che monitorano lo stato di salute del feto durante la gravidanza:
Amniocentesi→ cellule ricavate dal liquido amniotico possono essere messe in coltura e utilizzate per analisi biochimiche e genetiche.
Villocentesi→ prelevato un piccolo campione di tessuto fetale.