动物生理学人类的生殖机能专家讲座

第十六章人类生殖机能

16.1性分化生物学意义生物生殖方式有两种：有性生殖与无性生殖性分化:生物个体分为雄性和雌性两类繁衍后代由雄性个体与雌性个体各提供二分之一遗传信息，结合成为一个新个体。有性生殖将雄性与雌性遗传物质结合起来产生后代含有更多变异。有性生殖后代将比无性生殖产生与亲代完全一致后代更能适应多变生活环境。生物区分为两性，进行有性生殖，在自然选择中更为有利，也是自然选择结果。动物生理学人类的生殖机能第1页16.2男性生殖系统结构和功效男性生殖系统

（图）主要生殖器官：睾丸

从属生殖器官阴囊输精管道腺体阴茎动物生理学人类的生殖机能第2页1.阴囊（scroum）与睾丸(testis)阴囊：阴囊是由薄而柔软皮肤组成囊，悬在阴茎根部，有一中隔将阴囊分成左右两半，其内各有一个睾丸。阴囊受交感神经和副交感神经支配。正常精子发育需要温度比体内低2~3℃（严寒时阴囊缩小起皱，将睾丸拉近身体体壁。温暖时，阴囊松弛，睾丸下坠，离开身体。这些改变有利于维持阴囊内教稳定温度。）

动物生理学人类的生殖机能第3页睾丸（图）：正常男性有两个睾丸，分别位于阴囊左右侧。睾丸呈卵圆形，色灰白睾丸长约4厘米，直径约2.5厘米，每侧睾丸重10-15克。睾丸从外到内结构为：鞘膜（由腹膜发展而来）→白膜（由纤维状结缔组织组成）→→→将睾丸分隔成250~300个楔形小室（睾丸小叶—每个睾丸小叶内含1~4根生精小管）→生精小管会合至睾丸网，精子经过睾丸网进入附睾生精小管中精原细胞→→→精子间质细胞（interstitialcell）:存在于生精小管之间结缔组织中，是睾丸中产生雄激素主要部位。黄体生成素（LH）：LH含有促进间质细胞合成和分泌雄激素作用。向内延伸性成熟时促卵泡激素（FSH）动物生理学人类的生殖机能第4页2.管道系统睾丸产生精子附睾输精管尿道体外管道系统附睾（epididymis）：是一条长约6米管道，盘旋弯曲成条索状附在睾丸上。输精管（vasdeferens）：输精管长约45厘米，从附睾尾部向上经腹股管进入盆腔，从趾骨前经过并绕过膀胱，且沿膀胱后壁下降。其末端膨大成为输精管壶腹，后与精囊腺导管会合形成射精管。两个射精管都进入前列腺中与尿道汇合。尿道（urethra）:尿道是男性生殖管道最终部分，也是泌尿系统和生殖系统共同部分。尿道从膀胱出来，穿过前列腺，再穿过阴茎，开口于阴茎顶端。在排尿或者射精时，尿液和精液都是经过尿道排出体外。动物生理学人类的生殖机能第5页3.隶属腺隶属腺成正确精囊腺seminalvesicle:是一对相当大腺体，长度5~7厘米，位于膀胱后壁。尿道球腺bulbo-urethralgland:是位于前列腺之下豌豆大小小腺体。单个前列腺prostate:前列腺形状和大小类似一个栗子，恰好位于直肠前面，且被厚结缔组织囊所包围，它是由20~30个复合管泡腺所组成，管泡腺外包有平滑肌和纤维性结缔组织。动物生理学人类的生殖机能第6页4.阴茎：阴茎是将精子输送进女性生殖管道交配器官。男性外生殖器官阴茎阴囊两个阴茎海绵体（阴茎后面）尿道海绵体（阴茎腹侧）包皮：阴茎外包有松弛皮肤，一部分皮肤延伸出去覆盖在阴茎头上，这部分双层皮肤称为包皮。尿道贯通其中，其前端膨大形成阴茎头，后端膨大成为尿道球勃起组织动物生理学人类的生殖机能第7页5.精子发生spermatogenesis生精小管内壁上精原细胞多个精原细胞细胞分裂继续分裂长大分化为初级精母细胞（46条染色体）两个次级精母细胞（23条染色体）减数分裂一次一个初级精母细胞分裂精子细胞深入发育精子（图）⑴细胞质桥：从精原细胞到精子细胞屡次分裂过程中，细胞质并不完全断开，一个精原细胞所产生每一代细胞之间都是有细胞质桥相连接，所以这一代细胞能够互通信息，使分裂分化进度一致。（图）⑵血液睾丸屏障blood-testesbarrier:精子在发生过程中一直处于生精小管壁上支持细胞（足细胞）包围中，这些支持细胞之间紧密连接而形成一个屏障叫做血液睾丸屏障。*1）血液睾丸屏障含有识别能力，允许有些物质经过为生精细胞发育提供所需条件，而将一些有害因子排除在生精小管之外以免干扰精子发生。2）该屏障将精子包围在生精小管内，防止扩散到血液中去。动物生理学人类的生殖机能第8页6.精子转运精子转运过程：睾丸附睾输精管前列腺尿道尿道

7.精液：精液是乳白色黏液，是精子、隶属腺与管道分泌物混合物。这种液体能够帮助精子运转并给精子提供营养素。它还有化学物质能够保护和激活精子，并促进精子运动。（射精时射出精液量相当小，只有2~6毫升，每毫升含精子5000万~1亿个。射精后精液中精子寿命在体温时约为24~72小时）8.男性性反应男性性反应主要有两个时相：1）阴茎勃起，使它能够插入女性阴道；2）射精，在阴道中排出精液。阴茎勃起erection:是因为阴茎勃起组织，尤其是阴茎海绵体充血时产生。勃起反射erectionreflex:当性兴奋时，引发一个副交感神经反射。该反射是从骶部脊髓中枢经副交感神经发出冲动，作用于供给阴茎血液微动脉；这些神经释放乙酰胆碱和血管活性肠肽（VIP），引发血管舒张。动物生理学人类的生殖机能第9页射精ejeculation:是将精液从男性生殖管道系统排出体外过程。当传出冲动激发勃起抵达临界水平时，便会引发一个脊髓反射，在交感神经产生大量传出冲动发放。其结果是：生殖管道蠕动，将其中精子和精液挤出尿道；尿道内括约肌收缩，组织尿液排出和精液回流入膀胱；阴茎球海绵体肌进行一系列快速收缩，将精液从尿道排出。性高潮orgasm:射精过程中这些有节律肌肉收缩伴伴随强烈快感和许多系统改变，如广泛肌肉收缩，心搏加紧和血压升高。整个事件叫做性高潮。9.睾酮作用：睾酮是类固醇激素人睾丸每二十四小时分泌进入血液睾酮约为6毫克，每100毫升血浆中含0.7微克。雄激素，尤其是睾酮主要作用是刺激雄性器官发育与成熟；睾酮刺激雄性第二性征出现；睾酮也增强基础代谢率，并影响行为。睾酮是男女性欲基础。动物生理学人类的生殖机能第10页10.男性生殖机能激素调整正常成年男性下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH）神经分泌细胞大约每1~3小时发放一次阵发性动作电位数分钟，促使GnRH分泌。GnRH与腺垂体促性腺激素细胞膜上GnRH受体结合，促使这些细胞分泌促卵泡激素FSH和黄体生成素LH进入全身血液循环。FSH在睾丸中与支持细胞膜上FSH受体结合，刺激精子发生。LH与间质细胞膜上LH受体结合，刺激它们分泌睾酮（和少许雌激素）。睾酮作用于下丘脑降低释放GnRH频率，降低GnRH释放量，并可直接作用于腺垂体抑制LH释放。支持细胞分泌蛋白质激素抑制素作用于腺垂体一直FSH分泌。另外，促性腺激素分泌还受到视觉刺激、嗅觉刺激、皮肤温度刺激和触觉刺激影响。动物生理学人类的生殖机能第11页16.3女性生殖系统结构与机能主要生殖器官：卵巢隶属管道女性生系统（图）：输卵管子宫阴道产生雌性配子雌激素estrogen孕激素progestogen（图）内生殖器（图）：卵巢和女性管道系统绝大部分位于盆腔之中，叫做内生殖器。动物生理学人类的生殖机能第12页1.卵巢卵巢(ovary)：在子宫两侧各有一个卵巢，卵巢又分为皮质和髓质两部分。卵泡：在卵巢皮质中有许多小囊形结构，叫做卵泡。每个卵泡内有一个未成熟卵子，被一层到几层细胞所包围。2.管道系统输卵管（oviduct）：共有两条，长约10厘米，一头与子宫相通，另一头逐步扩大，在末端成为漏斗形，并分开成手指状突起，悬挂在卵巢上面，称为伞部。子宫（uterus）：子宫在骨盆中，位于直肠与膀胱之间，是一个中空后壁器官。阴道（vagina）:阴道是一条薄壁肌肉型管道，长约8~10厘米，位于直肠和膀胱之间，从子宫颈通到体外。动物生理学人类的生殖机能第13页3.外生殖器外生殖器：在阴道之外生殖结构称为外生殖器。它们包含阴阜、大阴唇、小阴唇、阴蒂、尿道口、阴道口和孔腺。动物生理学人类的生殖机能第14页4.乳腺（mammarygland）乳腺（图）:乳腺处于胸肌前方包在皮肤覆盖圆形乳房中。男女两性都有乳腺，乳腺生物学作用是产生乳汁去喂养新生婴儿。在乳腺内有15~25个乳腺叶，围绕乳头呈放射状排列。5.卵子发生（图）卵子发生oogenesis:产生女性生殖细胞过程叫做卵子发生。卵原细胞oogenia:在女性胚胎中原始生殖细胞发育成为卵原细胞。原始卵泡primordialfollicle:初级卵母细胞被一层扁平卵泡细胞所包围，形成原始卵泡。

动物生理学人类的生殖机能第15页原始生殖细胞卵原细胞初级卵母细胞第一极体两个更小极体次级卵母细胞减数分裂精子进入减数分裂卵子一个第二极体有丝分裂发育女性生殖时期大约为40年（11岁左右-50岁左右），每个月只有一次排卵，在女性一声中只有400-500个次级卵母细胞排出。动物生理学人类的生殖机能第16页6.卵巢周期激素调整月经menstruation:激素相互作用抵达稳定水平进入成熟阶段，子宫内膜开始周期性出血，称为月经。月经周期menstrualcycle（图）:月经周期是卵巢周期反应。在卵巢中，从初级卵泡到成熟经过卵泡发育、排卵和黄体形成等阶段，可分为卵泡期（follicularphase）、排卵期（ovulatoryphase）和黄体期（lutealphase）。一个周期约为28天。颗粒细胞：卵巢周期开始时，下丘脑释放GnRH水平升高，刺激腺垂体产生和释放FSH和LH，初级卵泡被激活，卵泡周围鳞状细胞变成立方体状，卵母细胞长大，接着卵泡细胞增生，在卵母细胞周围形成多层上皮，这些多层卵泡细胞叫做颗粒细胞。透明带：由卵泡颗粒细胞分泌一个富含糖蛋白物质包围在初级卵母细胞外形成一层透明厚膜，叫透明带。黄体：排卵和排放卵泡液之后，破裂卵泡壁内陷，卵泡膜血管出血，卵泡变成血体。在大量LH作用下，卵泡残留颗粒细胞变大，细胞质内出现黄色颗粒，与内膜细胞一起变成一个新完全不一样内分泌腺叫做黄体。黄体一旦形成就分泌孕激素和少许雌激素。伴随血液中雌激素和孕激素改变，子宫内膜也对应改变，子宫内膜改变可分为三个时期：月经期、增生期、分泌期动物生理学人类的生殖机能第17页7.雌激素和孕激素效应雌激素：是由卵泡颗粒细胞、卵泡膜细胞以及黄体细胞所分泌。人体卵巢分泌雌激素有雌二醇和雌酮等。雌激素引发女性第二性征包含：乳腺增加皮下脂肪积聚，尤其是在臀部和乳房骨盆变宽和变轻腋下和阴阜长出毛发一些代谢效应，如血液胆固醇维持较低浓度，对钙吸收加强等（这是因为雌激素作用，但不是第二性征）。动物生理学人类的生殖机能第18页孕激素孕激素中以孕酮作用最强，主要由黄体细胞所分泌，颗粒细胞也可分泌少许孕酮。孕激素使子宫内膜在雌激素作用基础上继续增生，其中腺体继续增加，增加分泌，以利于胚胎着床。孕激素降低自子宫和输卵管平滑肌兴奋性，减弱其活动，以利于维持妊娠、保胎。孕激素在雌激素作用基础上刺激乳腺腺泡与导管发育。孕激素使人体基础体温在排卵后升高0.5℃左右，直到黄体期结束。8.女性性反应：女性性兴奋引发阴蒂、阴道粘膜和乳房充血、胀大；乳头勃起；前庭腺分泌增加，润滑前庭使阴茎易于进入。动物生理学人类的生殖机能第19页16.4人类胚胎发育1.受精获能capacitation:男性射精时排出成熟精子必须在女性生殖管道中经过1~10小时才能取得受精能力，这个过程叫做获能。成熟精子结构（图）流线型精子适于在女性阴道、子宫和输卵管液体中游泳。长长尾部是精子推进器。精子头部有一个单倍体核，在核前端有顶体。顶体内含有酶，能够帮助精子进入卵内。精子中部有长螺旋形线粒体。精子从精液中吸收含高能量营养素，由线粒体为精子尾部运动提供ATP。动物生理学人类的生殖机能第20页精子在受精过程中一系列活动（图）：以海胆精子在受精过程中一系列活动为例精子抵达卵附近；精子与胶质层接触，其顶体释放出酶分子将胶质层消化出一个洞；精子抵达卵黄层，其表面种特异性蛋白与卵黄层上特异性受体蛋白结合；在特异性结合后精子穿过卵黄层，精子质膜与卵质膜融合；质膜融合后精子核进入卵；接着卵黄层变硬并与质膜分离，空隙快速充水，卵黄层变成受精膜，这也是精子不能穿过屏障；精子与卵核融合，形成二倍体核，开始受精卵生长和发育。动物生理学人类的生殖机能第21页2.动物胚胎发育普通模式动物受精卵早期发育（图）普通都要经过：桑葚胚morula、囊胚blastula、原肠胚gastrula、神经胚neurula和中胚层发生等阶段。卵裂cleavage：受精卵分裂叫卵裂。卵裂产生细胞叫分裂球。桑葚胚：受精卵经过屡次卵裂，分裂结果形成一个多细胞实心球状体，形如桑葚，叫做桑葚胚。囊胚：形成桑葚胚后细胞继续分裂，细胞数目增多，细胞排列到表面，成一单层，中央成为一充满液体腔，这个球形幼胚叫做囊胚。原肠腔：囊胚形成后，细胞继续分裂，囊胚一端内陷，细胞层逐步褶入囊胚腔，囊胚腔逐步缩小或消失，褶入细胞层形成了一个新腔叫做原肠腔。此时便形成了原肠胚。原肠胚分为外胚层、内胚层、中胚层（高等动物胚胎中存在）神经胚（图）：外胚层特定部位细胞内陷形成神经管，未来发育成为神经系统，这便是神经胚。动物生理学人类的生殖机能第22页3.人类胚胎发育胚卵期人体发生从受精开始到胎儿出生，在子宫内经过266天，可分为三个时期：胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床为胚卵期。胚泡：受精卵在从输卵管向子宫移动同时不停进行分裂，到第三天形成一个由16个细胞组成实心细胞团，称桑葚胚，接着桑葚胚中出现一个腔，形成一个囊泡状结构，称为胚泡。滋养层：胚泡周围是一单层细胞，称为滋养层。合胞体滋养层：大约在受精后第六天，滋养层可分泌蛋白消化酶，与子宫内膜接触处滋养层细胞快速分化出另一层细胞，它们细胞膜小时，形成一团含多个细胞核细胞质，叫做合胞体滋养层。着床implantation(图)：合胞体滋养层侵入子宫内膜，消化它所接触子宫细胞，使子宫内膜溶解成一缺口，胚泡由此逐步埋入子宫内膜，而后子宫上皮细胞增生将缺口修复，这一过程称为着床或植入。胚胎期胎儿期动物生理学人类的生殖机能第23页4.人类胚胎发育胚胎期（图）胚胎期：从受精后第二周至第八周末为胚胎期，胚胎建立了各器官原基，已初具人形。第二周：胚外中胚层在滋养层下出现，开始形成绒毛膜（图1）、（图2）第三周：出现绒毛膜和突出绒毛，今后胎盘逐步形成。原来两层细胞胚盘分化出三个胚层,分别为:1）外胚层—发育出神经系统2）内胚层—发育出消化系统和呼吸系统上皮和相关腺体（如胰、肝等）以及膀胱上皮等。3)中胚层—发育出肌肉、骨骼、血液、真皮、心脏血管系统、泌尿生殖系统、结缔组织等。第三周末：心脏出现。第四面末：心搏出现，血液循环开始。神经系统开始发生，脑泡形成，眼杯、听泡、鼻窝及上、下肢胚芽出现。第八周末：各器官都初具雏形。动物生理学人类的生殖机能第24页5.胎盘形成和机能胎盘（placenta）（图）:着床后，胚泡滋养层细胞快速增生，发展成微绒毛，并形成指状突起。胚胎血管和结缔组织长入指状突起，形成绒毛膜绒毛。同时，子宫内膜基质细胞转变为较大蜕膜（妊娠期子宫内膜即称为蜕膜）细胞。胚胎发育时，绒毛膜绒毛外层滋养层分泌蛋白酶侵蚀与之接触母体蜕膜，碰到血管时可使血管破裂出血，这么母体部分蜕膜和子