Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-1

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1 Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-1 SEXO Y REPRODUCCIÓN El propósito básico es el de reproducir y perpetuar la especie; ningún organismo es inmortal. Dos maneras básicas de lograr la reproducción en el reino animal: asexual y sexual. ASEXUAL: Envuelve un sólo progenitor o parental, el cual va a producir 2 o más descendientes que son idénticos al mismo genéticamente. La ventaja es que es rápido, no envuelve el encontrar otro individuo de la misma especie y del sexo opuesto. La desventaja es que no hay variación genética y en cambios súbitos en el ambiente corren el riesgo de no estar adaptados y ser eliminados sin tener la oportunidad de adaptarse a dicho cambio. El más simple es por fisión, en el cual el parental se divide en dos individuos de aproximadamente el mismo tamaño cada uno de ellos, seguido por crecimiento. También puede ocurrir por gemación como ocurre en las esponjas y cnidarios (celentéreos), o por fragmentación (seguido de regeneración) como ocurre en los gusanos planos y las estrellas de mar. En la partenogénesis, el óvulo se desarrolla sin ser fecundado. Este es el caso de las abejas, y en los vertebrados es común entre algunos lagartos, anfibios y peces. SEXUAL: Envuelve 2 individuos de la misma especie, cada uno de los cuales contribuye un gameto (ya sea un óvulo o un espermatozoide). La fusión de estos dos tipos de células se le llama fecundación, y la célula resultante de este proceso se le llama el cigoto. Usualmente, el óvulo es grande e inmóvil, mientras que el espermatozoide es pequeño y altamente motil. Pero evolutivamente, vemos que en organismos primitivos hay una tendencia a que estas dos células sean de igual tamaño y relativamente motiles (isogamia, iso=igual; gamos=bodas), seguido por una tendencia a que el óvulo sea ligeramente más grande y diferente en estructura (anisogamia, anisos=desigual; gamos=bodas), y finalmente en organismos en donde el huevo es completamente inmóvil y es solamente el espermatozoide el que es motil (oogamia, oon=huevo; gamos=bodas). La fecundación puede ser de dos maneras: externa e interna. La fecundación externa es característica de invertebrados y plantas acuáticas. El agua es un medio eficaz para que estas células reproductivas se desplacen, pero a la misma vez van a ver factores físicos, químicos y biológicos que dificulten el proceso de fecundación y desarrollo posterior del cigoto en un adulto. Depende en gran medida del azar: tienen que encontrarse, y por ésta razón la cantidad de células reproductivas que se producen es muy numerosa. En cambio, en la fecundación interna se garantiza que los espermatozoides van a ser depositados cerca de donde se encuentran los óvulos. Hay menor producción de óvulos y espermatozoides, porque estamos aumentando las probabilidades de que estos se encuentren. Las estrategias evolutivas pueden ir desde fecundar un gran número de óvulos internamente y luego liberarlos al medio ambiente en un estado avanzado de desarrollo, o limitar el numero inicial de óvulos y proveer cuidado materno (o paterno) hasta que nazcan las criaturas, y en casos mas avanzados, cuidado parental durante la juventud.

2 Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-2 Todos estos mecanismos reproductivos envuelven el sincronizar la época de reproducción para que los tejidos especializados del organismo produzcan las substancias necesarias. Todo se controla a través de hormonas, y el organismo responde a estímulos ambientales y químicos que son los causantes de que estas hormonas "preparen" al organismo para la reproducción. Al mismo tiempo, hay modificaciones en las estructuras reproductivas, casi todas responden a estímulo hormonal durante el desarrollo embrionario o de pubertad del organismo. ESTRUCTURAS DEL SISTEMA REPRODUCTIVO En la séptima semana de gestación, el embrión tiene primordios de ductos genitales tanto masculinos como femeninos. En un feto femenino normal, el ducto mulleriano se diferencia en oviducto y útero; en el macho el ducto wolffiano se diferencia en epidídimo y vas deferens. Los genitales externos son bipotenciales, pero en la octava (8) semana se diferencian: la ranura urogenital desaparece en el macho, permanece abierta en la hembra. Una vez hay testículos funcionales en el embrión, secretan testosterona y factor de regresión mulleriana (MRF), inhibe el desarrollo del ducto mulleriano, y con la testosterona, estimula la diferenciación del vas deferens y sus estructuras asociadas. MACHO Testículos: forma oval, cada uno con 1,000 túbulos seminíferos; producción de esperma, la cual se lleva al exterior del organismo por el ducto espermático, o a través de un órgano intromitente (pene). Túbulos seminíferos: tiene espermatogonios, a cuyos lados se encuentran células de Sertoli (ricas en glucógeno, para nutrir a espermatogonios). Entre los túbulos seminíferos hay células intersticiales de Leydig (con gránulos de lípidos) que son las que producen la testosterona que entra al torrente sanguíneo. Los testículos se desarrollan en la cavidad abdominal, y bajan al escroto semanas antes de nacer la criatura. La comunicación entre los testículos y la cavidad abdominal es a través del canal inguinal. Los testículos están 3 grados centígrados mas bajo en temperatura; si no es estéril. Calor---> despega del cuerpo; frío---> trae cerca del cuerpo. SECUENCIA DE LA ESPERMA: TUBOS SEMINÍFEROS--> VASSA EFFERENTIA--> EPIDÍDIMO (MADURACIÓN Y ALMACENAJE DE ESPERMATOZOIDES, 6 METROS)--> VAS DEFERENS-->POR EL CANAL INGUINAL-->DUCTO EYACULADOR A TRAVÉS DE PRÓSTATA--> URETRA-->EXTERIOR. Vesícula seminal: prostaglandinas, ácido ascórbico, flavinas, fructosa, etc. Próstata: espermina, ácido cítrico, colesterol, fibrinolisina, fibrinogenasa, soluciones tamponas de bicarbonato y fosfato. Glándula bulbouretral: solución tampona para neutralizar uretra y lubricar penetración. HORMONAS EN EL MACHO

3 Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-3 Factores estimuladores del lóbulo anterior de la pituitaria comienzan a ser secretados por el hipotálamo a temprana edad (9 a 11 años) y se comienza a secretar FSH u hormona estimuladora de los folículos (follicle stimulating hormone) la cual estimula el desarrollo de túbulos seminíferos y la LH u hormona luteinizante (luteinizing hormone) que afecta las células intersticiales de Leydig y las estimulan a secretar testosterona al torrente sanguíneo. La inhibina regula por retroalimentación. Esta hormona acentuará las características sexuales secundarias (pelo axilar, púbico y facial; desarrollo de músculos; engrosamiento de cuerdas vocales). Eunuco: castrados antes de este desarrollo; mantienen características juveniles. SISTEMA REPRODUCTIVO FEMENINO Ovarios: Cerviz: Vagina: Vulva: produce gametos y hormonas sexuales; la ovulación es la liberación de un óvulo y su paso a través de las trompas de Falopio (tubo uterino u oviducto). Aquí ocurre la fecundación. Estas trompan vacían en el útero, cuyo epitelio mucoso (endometrio) se prepara mensualmente para aceptar el embrión. Si no hay fecundación, todo este epitelio del endometrio se desprende y descarta (menstruación). comunica al útero con la parte posterior de la vagina, es muscular y durante el embarazo se obstruye con un tapón de mucosidad. Estrógeno hace que la cerviz uterina sea ligeramente alcalina, lo que facilita que los espermatozoides sobrevivan este tramo del viaje. función receptora para el órgano intromitente (pene), es muscular y esta tapizada de células escamosas y glandulares: lubricación. se le llama a la parte externa de los órganos femeninos. Labios menores rodean a la uretra y el clítoris (tiene parecido al glans del pene): estimulación. Labios mayores, himen, mons pubis. CONTROL HORMONAL DEL CICLO MENSTRUAL: En la mujer, el desarrollo sexual comienza con la secreción del FSH y la LH en el lóbulo anterior de la pituitaria, ambas hormonas activan los ovarios para que estos produzcan estrógenos y progesterona. La interacción de estas cuatro (4) hormonas son las que van a controlar el ciclo menstrual en la mujer. Desde el momento del nacimiento, en el ovario van a encontrarse varios primordios foliculares, en la cápsula ovariana (internos), cada uno de los cuales posee un óvulo inmaduro. Es la maduración y liberación de estos óvulos los que nos interesa en el ciclo menstrual. Este ciclo dura aproximadamente 28 días, y por convención, se numeran los mismos desde el primer día que hay descarga menstrual. Comenzando con el primer día de menstruación, tenemos lo que se llama el inicio de la fase menstrual, que dura aproximadamente 5 días y se caracteriza por el flujo menstrual. Hay liberación

4 Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-4 de FSH de la pituitaria, la cual estimula a algunos de los primordios foliculares a desarrollarse en el ovario (oocito). Este oocito se separa del folículo que lo encapsula por una membrana gruesa llamada la zona pellucida. Más o menos en el sexto día, solamente uno de esos folículos seguirá un desarrollo adicional, el resto permanecen sin diferenciarse y finalmente se degeneran. Las células foliculares se multiplican y segregan fluido que se deposita en el espacio intercelular (formación del antrum); hay tejido conectivo del ovario (estroma) que rodea al folículo en varias capas, es la mas interna de estas (theca interna) la que segrega una de las hormonas esteroides sexuales (estrógenos) en el período anterior a la ovulación. Ese folículo que se va a madurar se mueve a la superficie del ovario, y cuando llega a la misma forma una estructura parecida a una llaga, la cual posee fluido en su interior, con el oocito en la parte interna. Se le llama un folículo de Graaf. Mientras ha ocurrido ese desarrollo del folículo, otras estructuras del sistema reproductivo han sufrido cambios. El estrógeno liberado en el ovario al torrente sanguíneo estimula el crecimiento del endometrio (tapiza internamente el útero) y este crecimiento no es mas que el revestir internamente ese útero de vasos sanguíneos y tejido glandular por si se va a implantar un embrión. El estrógeno también estimula el lóbulo anterior de la pituitaria y se secreta mas LH, que junto con el FSH van a estimular la ovulación. El folículo que se rompe al momento de la ovulación se llena de sangre rápidamente, y forma lo que se llama el corpus hemorrhagicum. Las capa del folículo (theca y granulosa) se multiplican rápidamente y rodean ese coágulo de sangre con células ricas en lípidos (de color blanco) y se le llama entonces el cuerpo luteal. Este cuerpo luteal secreta estrógenos y progesterona. Si hay preñez, persiste este cuerpo luteal y no ocurren mas períodos hasta después del nacimiento. Si no hay preñez, entonces se degenera este cuerpo lúteo (cerca del día 24) y es reemplazado por tejido de cicatriz llamado el corpus albicans. Las hormonas secretadas por el cuerpo lúteo estimulan al útero para que este se continúe preparando para el embarazo. La progesterona estimula algunas glándulas del endometrio a producir una secreción rica en nutrientes, para que cuando llegue el embrión (4 días después de fecundación) tenga un abastecimiento inmediato de nutrientes antes de implantarse. Durante la implantación, lo que ocurre es el desarrollo de membranas alrededor del embrión que producen la hormona HCG (human chorionic gonadotropin; gonadotropina coriónica humana), que estimula al cuerpo lúteo a seguir sus funciones. Al no ocurrir fecundación, se deteriora el cuerpo lúteo, y al esto ocurrir, los niveles de progesterona y estrógeno decrecen. Al esto ocurrir, se deteriora el endometrio, se corta el suplido de sangre al mismo y ocurre isquemia (no hay oxígeno), y todo ese endometrio se desprende de las paredes uterinas. Una cantidad minúscula de testosterona se produce en la mujer, en la corteza adrenal. Esta hormona es la que estimula el crecimiento del vello púbico y axilar (en machos también). FISIOLOGÍA DE LA RESPUESTA SEXUAL En los humanos, al igual que en todo organismo sexuado, el propósito es el de reunir la esperma y ovulo; pero entran en juego factores psicológicos que estimulan el coito.

5 Dr. Fernando J. Bird Picó BIOL 3052 Capítulo 46-5 Hay varios estudios o encuestas que han tratado sobre el sexo en los Estados Unidos. 1- Kinsey et al. (1948, 1953) Universidad de Indiana, pero las personas envueltas eran jóvenes y educadas. 5,300 varones y 6,000 hembras. 2- Hunt Survey (1974), de la Revista Playboy; por teléfono, 2,000 varones y hembras urbanos (ciudad). 3- Redbook Survey (1973)- respuestas de las mujeres educadas y de mayor edad. 4- Hite Report (1976 machos, 1981 hembras) 5- Humphreys (1970) -- personas participaban, pero era no ético e inmoral. 6- Masters y Johnson (1966)--en St. Louis, MO. Observaron parejas, la mayor parte casadas, entre los anos de edad. Usaron electrodos intrauterinos, ritmo cardiaco, presión sanguínea, EKG todo durante el acto sexual. Encontraron que se divide en 4 fases primordiales tanto en machos como en hembras; muy poca variabilidad en el macho, pero grande en la hembra. De estos estudios se desprende que la respuesta sexual se divide en 4 etapas: excitación, meseta, orgasmo, y resolución. FECUNDACIÓN Fecundación es la fusión de un espermatozoide y un óvulo, para producir un cigoto. La fecundación sirve tres funciones principales, a saber: 1- se re-establece el número diploide de cromosomas (cada gameto contribuía un juego haploide); 2- en el caso de humanos y muchos vertebrados, se determina genéticamente el sexo de la criatura ya sea por el espermatozoide o el óvulo (en el hombre el macho es el sexo heterogamético y la mujer es homogamético; en aves de corral es al revés); 3- se provee el estímulo necesario para iniciar el desarrollo embrionario. Los espermatozoides viajan en todas direcciones; pocos son los que llegan al oviducto correcto (ph, leucocitos y macrófagos en vagina y oviducto. Muchos tienen función en ayudar a uno solo a penetrar las células del folículo que rodea al ovulo (corona radiata) por medio de enzimas secretadas por el acrosoma. Tan pronto un espermatozoide penetra al interior del óvulo, hay cambio inmediato en todo ese ovulo que impide el que mas espermatozoides penetren. El rabo del espermatozoide no penetra al óvulo, razón por la cual el mitocondrio de la criatura va a ser de origen materno en los vertebrados superiores (mamíferos). El espermatozoide estimula a que el óvulo termine su segunda división meyótica; luego de terminar esta división en el óvulo, se forma el pronucleo femenino, el cual se fusiona con el pronucleo masculino dando lugar finalmente al cigoto. Revisado parcialmente 12 de mayo de 2015

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