EL APARATO REPRODUCTOR

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1 1 EL APARATO REPRODUCTOR 1. LA REPRODUCCIÓN. CONCEPTOS GENERALES En los seres humanos, la reproducción es sexual: se lleva a cabo mediante la fusión de dos células llamadas gametos, originadas en las glándulas sexuales o gónadas. En la especie humana, la fusión de los gametos fecundación- es interna: se realiza en el interior del aparato reproductor femenino. Para ello, los gametos masculinos -espermatozoides- deben ser trasladados hasta su encuentro con el gameto femenino-óvulo-, lo que se consigue mediante la copulación, que consiste en la unión de los órganos copuladores de ambos sexos. Los aparatos reproductores, tanto el masculino como el femenino, están constituidos por los siguientes órganos: a. Las gónadas, o glándulas sexuales, donde tiene lugar la formación de las células sexuales o gametos y la producción de hormonas sexuales. b. Los conductos genitales y las glándulas accesorias. c. Los órganos copuladores, cuya función es facilitar el acercamiento de los gametos. 2. EL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO El aparato reproductor masculino está formado por los siguientes órganos: 2.1. Las Gónadas Masculinas o Testículos Son un par de glándulas ovaladas situadas fuera de la cavidad abdominal, alojadas en una bolsa de piel denominada escroto, ya que la formación de los espermatozoides necesita una temperatura ligeramente inferior a la del abdomen. Internamente están divididos en una serie de 200 a 300 lobulillos. Cada lobulillo contiene dos o tres túbulos seminíferos muy finos y replegados. Dentro de los túbulos seminíferos se encuentran las células germinales (que originan los espermatozoides), entre las que se intercalan las células intersticiales o células de Leydig, que producen hormonas sexuales. Los túbulos seminíferos desembocan en una red testicular que conduce al epidídimo. En el hombre, las gonadotropinas FSH y LH de la adenohipófisis estimulan la producción de espermatozoides y testosterona en el testículo; una elevada concentración de testosterona en la sangre inhibe la secreción de FSH y LH en la hipófisis. La testosterona, hormona sexual masculina producida por los testículos, estimula la producción de espermatozoides, siendo también responsable de los caracteres sexuales secundarios: desarrollo muscular, crecimiento de los órganos genitales, crecimiento de la laringe y modificación del tono de la voz, incremento en el tamaño del esqueleto, distribución característica del pelo en el cuerpo, etc.

2 Los Conductos Genitales Son los siguientes: El epidídimo: conducto largo y apelotonado, situado en la parte posterior de cada testículo. En él se almacenan los espermatozoides. Sigue a la cavidad abdominal por el conducto deferente. El conducto deferente: conduce los espermatozoides desde cada testículo hasta el conducto eyaculador. En su extremo final desemboca la vesícula seminal, responsable de la secreción de líquido espermático. El conducto eyaculador: desemboca en la uretra. En él confluyen los dos conductos deferentes. La uretra: es un conducto mixto que forma parte, tanto del aparato reproductor, como del aparato excretor (comienza en la vejiga urinaria) Las Glándulas Anejas Son las siguientes: Un par de vesículas seminales, que vierten en la parte final del conducto deferente un líquido alcalino y viscoso. La próstata vierte en la uretra un líquido lechoso, ligeramente ácido. Dos glándulas bulbouretrales o glándulas de Cowper, que vierten una secreción alcalina que limpia y lubrica la mucosa uretral. El semen es un líquido viscoso compuesto por los espermatozoides y las secreciones de las glándulas anejas. Es rico en fructosa (aporta energía) También contiene prostaglandinas, (estimulan la movilidad de los espermatozoides y las contracciones de la musculatura del útero y de las trompas). El ph alcalino neutraliza la acidez del aparato reproductor femenino. El volumen de semen emitido en una eyaculación es de unos 3 o 5 ml. Un hombre produce unos doscientos millones de espermatozoides al día, y en cada eyaculación expulsa alrededor de 300 millones; los espermatozoides no eyaculados degeneran y son reabsorbidos. Dentro del aparato reproductor femenino, los espermatozoides solo son viables durante 48 horas El órgano copulador: el pene Órgano cilíndrico constituido, principalmente, por tres masas de tejido esponjoso: los cuerpos cavernosos, que son dos masas esponjosas de tejido muscular liso y conjuntivo fibroso, situadas por encima de la uretra y el cuerpo esponjoso, que rodea la uretra y que en su parte final es más ancho y forma el glande. Éste está cubierto por un repliegue de la piel llamado prepucio.

3 3 3. EL APARATO REPRODUCTOR FEMENINO Está formado por los siguientes órganos: 3.1. Gónadas Femeninas u Ovarios Son un par de glándulas alojadas en la cavidad abdominal, producen las células reproductoras femeninas óvulos- y hormonas. En cada ovario se puede distinguir: la corteza, en la parte externa, y la médula, en el interior. La corteza presenta una serie de cavidades, llamadas folículos, que contienen las células sexuales femeninas en desarrollo Trompas de Falopio u Oviductos Conductos cuya función consiste en conducir los óvulos desde los ovarios al útero, uno de sus extremos se dilata y forma un embudo -infundíbulo- que rodea parcialmente al ovario, mientras que el otro extremo desemboca en el útero. Internamente está recubierto por un epitelio ciliado que facilita el movimiento del óvulo hacia el útero. En las trompas de Falopio es donde tiene lugar la fecundación, cuando se produce, mientras que en el útero se lleva a cabo el desarrollo embrionario El Útero o Matriz Es el órgano que aloja al embrión durante los nueve meses del desarrollo embrionario; es un órgano musculoso y hueco del tamaño de una pera. Su cavidad de gruesas paredes musculares -miometrioestá tapizada interiormente por una mucosa - endometrio- muy irrigada. En el útero se pueden distinguir dos partes: una parte ensanchada denominada cuerpo, en la cual desembocan los oviductos, y una parte inferior más estrecha y de forma cilíndrica, denominada cuello o cérvix, que se abre a la vagina. En el cuello del útero se produce una secreción (mucus cervical) que juega un importante papel en la fertilidad femenina El órgano copulador: la vagina El órgano copulador femenino es la vagina. Se trata de un conducto de paredes musculares tapizado por una mucosa. Sirve de receptáculo al pene en el momento de la cópula y es también la vía de salida del feto durante el parte Los Genitales Externos La vulva es el órgano genital externo de la mujer. Está limitada exteriormente por un par de repliegues cutáneos longitudinales denominados labios mayores, en cuyo interior se sitúan otros dos repliegues más pequeños, los labios menores. En la parte anterior, en la unión de los labios menores, se encuentra el clítoris Las Glándulas Mamarias Son glándulas sudoríparas modificadas para producir leche. Cada glándula consta de 15 a 20 lóbulos compuestos a su vez por varios lobulillos formados por conjuntos de racimos de glándulas secretoras de leche llamadas alvéolos que confluyen en los conductos mamarios, los cuales se expanden constituyendo los senos galactóforos, de los que parten los conductos galactóforos que terminan en el pezón.

4 4 4. LA GAMETOGÉNESIS La gametogénesis es el proceso de formación de los gametos (células sexuales haploides) a partir de las células germinativas (células diploides) y tiene lugar en las gónadas. La gametogénesis masculina o espermatogénesis, se produce en los testículos y origina gametos masculinos o espermatozoides. La gametogénesis femenina u ovogénesis, tiene lugar en los ovarios y origina gametos femeninos u óvulos Espermatogénesis Los espermatozoides se forman en los túbulos seminíferos de los testículos a partir de la multiplicación y transformación de las células germinales -espermatogonias-, situadas en su pared. Las espermatogonias son células diploides, con 46 cromosomas, mientras que los espermatozoides son células haploides, con la mitad de cromosomas. La espermatogénesis o formación de los espermatozoides dura unos 74 días y consta de estas fases: a. Proliferación celular o multiplicación celular. Las células germinales del interior de los túbulos seminíferos se multiplican por mitosis durante toda la vida del hombre, dando lugar a nuevas espermatogonias (diploides) b. Crecimiento. Algunas espermatogonias aumentan de tamaño y se transforman en espermatocitos de primer orden (diploides). c. Maduración. En esa fase tiene lugar la reducción cromosómica mediante meiosis: de células diploides se pasa a células haploides. Cada espermatocito de primer orden (2n) mediante la primera división de la meiosis (reduccional), origina dos espermatocitos de segundo orden haploides (n). Cada uno de los cuales, mediante la segunda división de la meiosis (ecuacional), origina dos espermátidas haploides. d. Espermiogénesis. Las espermátidas se transforman en espermatozoides mediante un proceso de diferenciación celular. Así, pues, cada espermatocito primario produce, al final, 4 espermatozoides, que se liberan a la luz del túbulo, aunque no son móviles ni tienen capacidad para fecundar hasta que llegan al epidídimo. La producción de espermatozoides comienza en la pubertad, alrededor de los trece años, y continúa durante toda la vida, aunque va decreciendo con la edad. A intervalos de tiempo regulares (cada 2-3 semanas) se inician nuevos ciclos antes de que se completen los anteriores. Por lo tanto, células en diferentes estadios de desarrollo se disponen a lo largo de cada túbulo seminífero, asegurando así una producción continua e ininterrumpida de nuevos espermatozoides Estructura del Espermatozoide El espermatozoide es una célula muy pequeña y compacta; mide unos 60 µm de longitud, la mayor parte corresponde a la cola, ya que la cabeza mide apenas 5 µm. Estructuralmente, se divide en: - La cabeza es la parte más ancha del espermatozoide. En su interior, en posición central, se halla el núcleo (con 23 cromosomas). En su extremo anterior se diferencia el acrosoma que posee las enzimas necesarias para atravesar las cubiertas del óvulo. La pequeña porción de citoplasma que rodea al núcleo contiene reservas nutritivas.

5 - La pieza intermedia es el segmento de unión de la cabeza con la cola. En la zona de unión con la cabeza (cuello), existe un centriolo del que parte el axonema, que recorre el espermatozoide hasta el final de la cola. Alrededor de éste existe una capa de mitocondrias encargadas de suministrar la energía necesaria para el desplazamiento del espermatozoide. - La cola o flagelo está constituida por el axonema, formado por dos microtúbulos centrales rodeados por nueve pares de mitrotúbulos, envuelto en una vaina de citoplasma. Este flagelo permite al espermatozoide desplazarse por las vías genitales femeninas para encontrar al óvulo Ovogénesis La ovogénesis consta de las siguientes fases: a. Proliferación o multiplicación. Las células germinales, antes del nacimiento de la niña, se multiplican activamente dando lugar a las ovogonias (diploides). b. Crecimiento. Tras un cierto número de divisiones mitóticas, las ovogonias aumentan de tamaño, formando los ovocitos primarios. Estos empiezan la primera división meiótica, pero queda interrumpida en la profase I. Los ovocitos primarios se forman en la fase embrionaria, entre el tercer y el octavo mes de gestación. Cada ovocito primario está rodeado por un conjunto de células epiteliales planas, constituyendo los folículos primordiales. Al nacer, hay más de folículos primordiales en cada ovario, que no seguirán su desarrollo hasta que sean estimulados por la hormona folículoestimulante (FSH) producida en la hipófisis. c. Maduración. Al llegar a la edad fértil, comienza la maduración de los folículos. Cada mes varios folículos primordiales comienzan su desarrollo, transformándose en folículos primarios, aunque la mayoría de ellos degenera. En uno de ellos, el ovocito primario completa la primera división meiótica (reduccional), formando un ovocito de segundo orden (n) y una célula muy pequeña llamada primer corpúsculo polar (n). A continuación comienza la segunda división meiótica (ecuacional), que queda detenida en la metafase II. El folículo crece y se transforma en un folículo secundario que madura y forma el folículo ovárico de Graaf o folículo maduro. En la ovulación, el folículo maduro se abre y libera al ovocito, que prosigue su maduración fuera del ovario. Si se produce la fecundación, el ovocito de segundo orden completa la segunda división meiótica, originando el óvulo (n) y el segundo corpúsculo polar (n). El primer corpúsculo polar puede, a su vez, dividirse y dar lugar a otros dos corpúsculos polares. Los tres corpúsculos polares formados degeneran. 5

6 Estructura del Óvulo El óvulo, a su salida del ovario tras la ovulación, tiene un tamaño de 0,1 mm y está formado por el ovocito, que contienen los cromosomas (23), y un citoplasma con abundantes sustancias nutritivas para el futuro embrión: el vitelo rodeado de una capa denominada zona pelúcida y una cubierta celular, la corona radiada. El óvulo es inmóvil y se desplaza gracias al movimiento ciliar y a las contracciones de la musculatura de las trompas. Puede permanecer vivo entre uno y dos días. 5. EL CICLO MENSTRUAL Se denomina ciclo menstrual u ovárico, al conjunto de fenómenos asociados a la maduración de un óvulo. Dura alrededor de 28 días; comienza el primer día de una menstruación y termina el día anterior a la siguiente. En el ciclo ovárico se pueden distinguir tres fases: a. Fase menstrual o menstruación: abarca los cinco primeros días del ciclo (el primer día del ciclo es el día en que aparece la menstruación).en esta fase, la parte superficial de la mucosa uterina se destruye y se produce una hemorragia, debido a la rotura de los vasos sanguíneos. Hacia el final de la fase menstrual, unos 20 folículos primarios comienzan su desarrollo transformándose en folículos secundarios, que comienzan a producir estrógenos. b. Fase preovulatoria o folicular. Comprende desde el 6º al 13º día del ciclo, y en ella uno de los folículos que habían comenzado a desarrollarse crece más que los demás; los otros son inhibidos y algunos degeneran. El folículo dominante madura y se transforma en un folículo ovárico o de De Graaf que forma un abultamiento en la superficie el ovario. Hacia el día 14º se produce la ovulación: el folículo maduro estalla y libera el óvulo (ovocito secundario), que pasa a las trompas de Falopio. La ovulación ocurre sólo en uno de los ovarios y no de forma alternativa, sino al azar. c. Fase postovulatoria: el período comprendido entre la ovulación y la iniciación de la menstruación siguiente (días 15º al28º). En esta fase, el resto del folículo roto sufre trasformaciones, en las que acumula grasa y se convierte en el cuerpo lúteo o amarillo que produce estrógenos y progesterona.

7 - Si no ha habido fecundación, entre los días 24º y 28º del ciclo, el cuerpo amarillo degenera, dejando una cicatriz leve en el ovario. - Si se produce la fecundación, el cuerpo amarillo aumenta de tamaño y permanece, segregando hormonas, hasta el tercer día de gestación. El útero también experimenta transformaciones cíclicas, simultáneamente a los cambios descritos para el ovario. La pared del útero está revestida interiormente por una fina mucosa, denominada endometrio. En la fase preovulatoria, una vez terminada la menstruación, la mucosa uterina se va engrosando, debido a la rápida proliferación de sus células, y se enriquece con numerosas glándulas y vasos sanguíneos. Durante la ovulación, las glándulas del cuello del útero segregan un abundante líquido claro y fluido, (moco cervical), que facilita la entrada de los espermatozoides en el útero. Después de la ovulación, el moco se vuelve más espeso. Durante los 12 días que siguen a la ovulación, el endometrio, que está muy vascularizado, adquiere un aspecto esponjoso. Al final del ciclo se puede dar una de estas dos situaciones: 7 Si se ha producido la fecundación, la mucosa uterina se mantiene engrosada durante todo el embarazo. Si no ha ocurrido la fecundación, se elimina comenzando un nuevo ciclo. La regularidad con que se repiten los ciclos sexuales se debe a la acción de las hormonas sexuales. El ovario produce dos tipos de hormonas sexuales: ESTRÓGENOS: Producidos por los folículos, son responsables del engrosamiento de la mucosa uterina durante la primera fase del ciclo ovárico y provocan la ovulación. PROGESTERONA: Secretada por el cuerpo lúteo. Induce el desarrollo del endometrio durante la fase postovulatoria y es responsable de la elevación de la temperatura que tiene lugar en la segunda fase del ciclo. En la fase que precede a la ovulación, es algo inferior a 37º C, mientras que durante la ovulación y el período postovulatorio, se eleva ligeramente por encima de 37º. Las hormonas ováricas son también responsables de los caracteres sexuales secundarios: desarrollo de las mamas, forma del cuerpo, aparición del vello, etc. La actividad de los ovarios está regulada, a su vez, por dos gonadotropinas (hormonas segregadas por la adenohipófisis): FSH (hormona folículoestimulante): estimula la maduración de los folículos. LH: (hormona luteinizante: estimula la transformación del folículo en el cuerpo amarillo. Estas gonadotropinas están bajo el control del sistema nervioso (hipotálamo), de forma que cualquier emoción puede influir en el ciclo ovárico, y, por tanto, adelantar o retrasar la menstruación. La regulación del ciclo sexual puede resumirse así: Las gonadotropinas, FSH y LH, secretadas por la adenohipófisis llegan por la sangre al ovario, donde actúan sobre los folículos, induciendo la secreción de estrógenos y progesterona, que, a su vez, estimulan al útero y las glándulas mamarias. Si no ha habido fecundación, hacia el final del ciclo, las cantidades de estrógenos y progesterona producidas inhiben la secreción de FSH y LH en la hipófisis. Como consecuencia, cesa la secreción de estrógenos y progesterona en el ovario, la mucosa uterina se destruye y se produce la menstruación. En el caso de que se produzca la fecundación, el cuerpo amarillo y la placenta seguirán produciendo progesterona, para que la mucosa uterina continúe engrosada y puede acoger al embrión.

8 8 6. LA FECUNDACIÓN La fecundación es la unión del óvulo y del espermatozoide, en virtud de la cual se origina el cigoto. El cigoto es la primera célula del nuevo individuo, y a partir de ella se formarán todas las demás. La fecundación humana es interna, pues se lleva a cabo en el interior del aparato reproductor de la mujer. El proceso de la fecundación comprende dos fases: a. Fertilización o singamia: consiste en la aproximación y penetración del espermatozoide en el óvulo. Para ello, el acrosoma del espermatozoide libera enzimas capaces de perforar la membrana del óvulo, penetrando únicamente la cabeza y la pieza intermedia, luego, el flagelo degenera. Alrededor del óvulo se forma la membrana de fecundación, que evita que el óvulo sea fecundado por varios espermatozoides. La singamia induce al óvulo (en realidad ovocito secundario) a completar la segunda división meiótica, generando un segundo corpúsculo polar y convirtiéndose en un óvulo maduro. b. Anfimixis: es la fusión del núcleo del espermatozoide (pronúcleo masculino) y del núcleo del óvulo (pronúcleo femenino) para formar el núcleo del cigoto. La célula huevo resultante o cigoto será la primera célula del futuro embrión. Éste recibe, por tanto, las dotaciones cromosómicas del espermatozoide y del óvulo, alcanzando la dotación cromosómica de la especie (2n = 46). Así, la información genética de los padres, contenida en el núcleo de ambos gametos, se transmite al embrión. El centriolo del espermatozoide se duplica y se forma el huso acromático, con lo cual se inicia la primera mitosis en el nuevo ser y comienza su desarrollo embrionario. Práctica: Estudio y disección de un testículo de cerdo