Дозрівання статевих клітин. Зачаття є одним з найскладніших біологічних процесів і являє собою поєднання двох статевих клітин протилежних статей - чоловічої і жіночої. Цьому з'єднанню передують складні підготовчі процеси, що відбуваються в статевих клітинах, - їх дозрівання. Головним в процесі дозрівання, совершающемся як в чоловічій, так і в жіночій статевих клітинах, є редукція хроматину. Відомо, що в ядерному речовині клітини у кожного виду тваринного і рослинного світу, в тому числі і людини, з покоління в покоління зберігається певна кількість хромосом. Передбачається, що у людини ядра клітин, як правило, містять 48 хромосом. Під час дозрівання в чоловічій статевій клітині - сперматозоїді і жіночої - яйцеклітини шляхом складних перетворень залишається половинне число хромосом, т. Е. 24. Таким чином, в зрілих статевих клітинах тваринного організму кількість ядерного речовини зменшено вдвічі. Процес дозрівання сперматозоїда представляється в такий спосіб. У послідовному перетворенні початкові чоловічі статеві клітини - сперматогонії переходять в сперматоціти I, а потім II порядку, утворюючи незрілу насіннєву клітку, або сперматиду. Остання дає початок зрілої насіннєвий нитки, або сперматозоїду. При цьому утворюються чотири рівноцінних сперматозоїда, в ядрах яких міститься половинна кількість, хроматинового речовини (24 хромосоми). Кожен з них придатний для цілей запліднення.
Дозрівання жіночої яйцевої клітини відбувається інакше. Відмінність полягає в тому, що в результаті редукції хроматину утворюються також чотири клітини, але з них тільки одна містить живильний матеріал, в зв'язку з чим виявляється повноцінної і придатною для запліднення. Решта ж клітини для запліднення не придатні. Вони називаються редукційними клітинами або полярними, Направітельний тільцями. Від повноцінної яйцеклітини редукційні відрізняються своїми розмірами і видаються значно меншими. Відрізняються редукційні клітини від основної, мабуть, не тільки розмірами, а й в якісному відношенні, хоча і містять в ядрі звичайне, половинне кількість хроматинового речовини.
Чоловіча статева клітина - сперматозоїд - складається з головки (ядро клітини - хроматиновой речовина), сполучного відділу - шийки (містить ЦЕНТРОС) і органу руху клітини - хвостовий нитки. Отже, чоловіча статева клітина, будучи за розміром малої і підвладна тільки під мікроскопом, володіє механізмом, що дозволяє їй виконувати руху, і містить тільки запліднює матеріал.
Жіноча статева клітина - яйце - значно більші за сперматозоїда, активними засобами руху не володіє, але зате, будучи найбільшою клітиною організму, містить зародковий і поживний матеріал. Цього живильного матеріалу було б недостатньо, якби дозрівання яйцевої клітини відбувалося подібно дозріванню сперматозоїда, т. Е. В результаті, як і при дозріванні чоловічої статевої клітини, з'явилися чотири повноцінні яйцеві клітини.
На схематичних рис. 141 - 142 представлена послідовність дозрівання чоловічої та жіночої статевих клітин.
Мал. 141. Процес розвитку гамет (дозрівання яйцеклітини і сперматозоїда).
Мал. 142. Послідовні стадії дозрівання яйцеклітини (а-д).
1 - розподіл першої полюсной клітини; 2 - друга полюсна клітина - процес редукції хроматину завершено.
Дозрівання яйцеклітини пов'язано зі складним біологічним процесом, совершающимся в жіночому організмі, який отримав назву процесу дозрівання фолікула. Починається він на певному етапі життя дівчинки, в середньому з 13-річного віку. Цей процес протікає циклічно один раз на місяць і припиняється у жінки, що досягла 45-50 років. Процес цей варто в залежності від індивідуальних особливостей організму, на нього можуть впливати також і фактори зовнішнього середовища і ряду інших моментів, як, наприклад, кліматичних умов, в яких проживає дана жінка.
Одним з основних ознак цього процесу є менструація, яка вказує на настання статевої зрілості і здатність організму до зачаття. Під впливом одного з гормонів гіпофіза, так званого фолликулостимулирующего, в яєчнику з великого числа прімордіальних фолікулів, закладених в яєчниках і в яких укладені статеві клітини, в одній з них починається дозрівання. Клітини, що оточують яйце, перетворюються в гранулезние, здатні до утворення специфічної рідини, що володіє гормональними властивостями (фолікулярна рідина). Остання, все більше накопичуючись, перетворює прімордіальний фолікул в пляшечку, який отримав назву граафова (рис. 143), на ім'я голландського анатома і фізіолога (de Graaf Regner, +1641 -1673).
Мал. 143. Послідовні стадії дозрівання фолікула.
а - прімордіальний фолікул; б і в - наступні етапи дозрівання фолікула: 1 - яєчна клітка; 2 - клітина гранулези; 3 - стінка фолікула.
На деякому етапі розвитку фолікул лопається (овуляція), і з нього в черевну порожнину виливається фолікулярна рідина з яєчної кліткою, оточеній клітинами гранульози в вигляді променистого вінця (corona radiata), рис. 144.
Мал. 144. Яєчна клітина з променистим вінцем.
1 - зародковий пухирець; 2 - зародковий плямочка; 3 - блискуча оболонка - zona pellucida; 4 - клітини гранульози.
У момент овуляції фимбрии фаллопиевой труби, відповідної сторони, рефлекторно скорочуються і яйцеклітина цими фімбріями як би всмоктується в трубу і потрапляє в її ампулярний відділ. Не можна виключити, що потрапляння в трубу яйцеклітини, що виділилася при овуляції, сприяють і інші механізми. Так, цього, наприклад, може сприяти рефлекторне скорочення черевного преса в момент овуляції, капілярний ток рідини з черевної порожнини в бік труб і матки, рух війок епітелію труб, спрямоване в бік матки, і ін. Порожнина колишнього фолікула заповнюється кров'ю, і в подальшому на місці фолікула виникає нове утворення - жовте тіло (рис. 145).
Якщо дозрівання фолікула відбувається під впливом фолікулостимулюючого гипофизарного гормону, то овуляція і розвиток жовтого тіла відбуваються під впливом лютеїнізуючого гормону гіпофіза. Як зростаючий фолікул, так і жовте тіло є гормональними залозами, що виробляють гормони. У коло впливу зазначених гормонів втягується і матка. Під впливом фолікулярного гормону матка стає більш повнокровним, а в слизовій оболонці її настає фаза проліферації. Під впливом прогестерону це стан матки і її слизової оболонки ще більше вдосконалюється, а в залозах слизової оболонки матки з'являється секрет, багатий глікогеном (фаза секреції) - рис. 146.
Мал. 145.
а - свежелопнувшій фолікул: 1 - кров'яний згусток на місці розриву; 2 - фіброзна оболонка; 3 - власна оболонка; б - жовте тіло 3-х тижневої вагітності; 4 - гранулезний мембрана.
Мал. 146. Перехід предменструальной слизової в децидуальної оболонку вагітності. Зростання жовтого тіла.
1 - імплантувати зародок; 2 - децидуальної оболонка; 3 - жовте тіло.
Гормональне взаємодія гіпофіза з яєчником і вплив гормонів на матку схематично представлено на рис. 147 і 148.
Мал. 147. Схематичне зображення гормональних зв'язків.
а - вплив гормону гіпофіза на дозрівання в яєчнику фолікула, вплив фолікулярного гормону на гіпофіз; б - прямий вплив гормонів яєчника на слизову матки; в - вплив гипофизарного гормону на освіту жовтого тіла, вплив гормону жовтого тіла на гіпофіз; г - прямий вплив гормону жовтого тіла на слизову матки.
Мал. 148. Схема дії деяких гормонів передньої долі гіпофіза.
Таким чином, всі ці зміни носять підготовчий характер, спрямований до створення сприятливих умов для імплантації заплідненої яйцеклітини і задоволення її живильним матеріалом на початкових етапах розвитку зародка.