27.3: تطوير الأنظمة الإنجابية للذكور والإناث

Last updated
Save as PDF

Page ID: 202911

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

اشرح كيف يتم توجيه الأنسجة ثنائية الجهد لتتطور إلى أعضاء جنسية ذكورية أو أنثوية
قم بتسمية أنظمة القنوات البدائية في الجنين التي تعتبر سلائف للأعضاء الجنسية الداخلية للذكور أو الإناث
وصف التغيرات الهرمونية التي تؤدي إلى البلوغ، والخصائص الجنسية الثانوية للرجال والنساء

يبدأ تطور الجهاز التناسلي بعد فترة وجيزة من إخصاب البويضة، حيث تبدأ الغدد التناسلية البدائية بالتطور بعد شهر تقريبًا من الحمل. يستمر التطور الإنجابي في الرحم، ولكن هناك تغيير طفيف في الجهاز التناسلي بين الطفولة والبلوغ.

تطوير الأعضاء الجنسية في الجنين والجنين

تعتبر الإناث الجنس «الأساسي» - أي أنه بدون الكثير من التحفيز الكيميائي، ستتطور جميع البويضات المخصبة إلى إناث. لكي يصبح الفرد ذكرًا، يجب أن يتعرض لسلسلة من العوامل التي يسببها جين واحد على كروموسوم Y الذكري. وهذا ما يسمى بـ SRY (منطقة R المحددة مسبقًا للكروموسوم Y). ولأن الإناث ليس لديهن كروموسوم Y، فإنهن لا يمتلكن جين SRY. بدون جين SRY الوظيفي، سيكون الفرد أنثى.

في كل من أجنة الذكور والإناث، تتمتع نفس المجموعة من الخلايا بالقدرة على التطور إلى الغدد التناسلية الذكرية أو الأنثوية؛ ويعتبر هذا النسيج ثنائي الإمكانات. يجند جين SRY بنشاط الجينات الأخرى التي تبدأ في تطوير الخصيتين، ويقمع الجينات المهمة في نمو الإناث. كجزء من هذه السلسلة المتسلسلة التي تحفزها SRY، تتمايز الخلايا الجرثومية في الغدد التناسلية ثنائية الجهد إلى الحيوانات المنوية. بدون SRY، يتم التعبير عن جينات مختلفة، وتتشكل البويضات، وتتطور البصيلات البدائية في المبيض البدائي.

بعد فترة وجيزة من تكوين الخصية، تبدأ خلايا Leydig بإفراز هرمون التستوستيرون. يمكن أن يؤثر التستوستيرون على الأنسجة ذات الإمكانات الثنائية لتصبح هياكل تناسلية ذكورية. على سبيل المثال، عند التعرض لهرمون التستوستيرون، تشكل الخلايا التي يمكن أن تصبح إما حشفة القضيب أو حشفة البظر حشفة القضيب. بدون هرمون التستوستيرون، تفرق هذه الخلايا نفسها في البظر.

ليست كل الأنسجة في الجهاز التناسلي ذات إمكانات ثنائية. تتكون الهياكل التناسلية الداخلية (مثل الرحم وأنابيب الرحم وجزء من المهبل عند الإناث؛ والبربخ والقناة التناسلية والحويصلات المنوية عند الذكور) من أحد نظامي القنوات البدائية في الجنين. من أجل الوظيفة الإنجابية المناسبة عند البالغين، يجب أن تتطور مجموعة واحدة من هذه القنوات بشكل صحيح، والأخرى يجب أن تتحلل. في الذكور، تؤدي إفرازات الخلايا الجذعية إلى تدهور القناة الأنثوية، التي تسمى القناة المولرية. في الوقت نفسه، يحفز إفراز هرمون التستوستيرون نمو الجهاز الذكري، قناة ولفيان. بدون مثل هذا الإفراز الخلوي الخلوي، ستتطور القناة المولرية؛ وبدون هرمون التستوستيرون، سوف تتحلل القناة الولفية. وبالتالي، فإن النسل النامي سيكون أنثى. لمزيد من المعلومات والتعرف على تمايز الغدد التناسلية، ابحث عن محتوى إضافي حول نمو الجنين.

يحدث المزيد من التطور الجنسي عند البلوغ

البلوغ هو مرحلة التطور التي يصبح فيها الأفراد ناضجين جنسياً. على الرغم من أن نتائج البلوغ للفتيان والفتيات مختلفة جدًا، إلا أن التحكم الهرموني في العملية متشابه جدًا. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن توقيت هذه الأحداث يختلف بين الأفراد، إلا أن تسلسل التغييرات التي تحدث يمكن التنبؤ بها للمراهقين من الذكور والإناث. كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{1}\)، فإن الإفراز المنسق للهرمونات من منطقة ما تحت المهاد (GnRH) والغدة النخامية الأمامية (LH و FSH) والغدد التناسلية (إما هرمون التستوستيرون أو الإستروجين) مسؤول عن نضوج الجهاز التناسلي وتطور الخصائص الجنسية الثانوية، وهي تغييرات جسدية تخدم أدوارًا مساعدة في التكاثر.

تبدأ التغييرات الأولى في سن الثامنة أو التاسعة تقريبًا عندما يصبح إنتاج LH قابلاً للاكتشاف. يحدث إطلاق LH بشكل أساسي في الليل أثناء النوم ويسبق التغيرات الجسدية للبلوغ بعدة سنوات. في الأطفال قبل سن البلوغ، تكون حساسية نظام التغذية الراجعة السلبية في منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية عالية جدًا. وهذا يعني أن التركيزات المنخفضة جدًا من الأندروجينات أو هرمون الاستروجين سوف تتغذى سلبًا على منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية، مما يحافظ على انخفاض إنتاج GnRH و LH و FSH.

مع اقتراب الفرد من سن البلوغ، يحدث تغيران في الحساسية. الأول هو انخفاض الحساسية في منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية تجاه ردود الفعل السلبية، مما يعني أن الأمر يتطلب تركيزات أكبر بشكل متزايد من هرمونات الستيرويد الجنسية لوقف إنتاج LH و FSH. التغيير الثاني في الحساسية هو زيادة حساسية الغدد التناسلية لإشارات FSH و LH، مما يعني أن الغدد التناسلية للبالغين أكثر استجابة لغونادوتروبين من الغدد التناسلية للأطفال. نتيجة لهذين التغييرين، تزداد مستويات LH و FSH ببطء وتؤدي إلى تضخم ونضج الغدد التناسلية، مما يؤدي بدوره إلى إفراز مستويات أعلى من الهرمونات الجنسية وبدء تكوين الحيوانات المنوية وتكوين البصيلات.

بالإضافة إلى العمر، يمكن أن تؤثر عوامل متعددة على سن البلوغ، بما في ذلك الوراثة والبيئة والضغط النفسي. قد تكون التغذية واحدة من أهم التأثيرات؛ توضح البيانات التاريخية تأثير التغذية الأفضل والأكثر اتساقًا على عمر الحيض لدى الفتيات في الولايات المتحدة، والذي انخفض من متوسط عمر 17 عامًا تقريبًا في عام 1860 إلى العمر الحالي البالغ حوالي 12.75 عامًا في عام 1960، كما هو الحال اليوم. تشير بعض الدراسات إلى وجود صلة بين بداية سن البلوغ وكمية الدهون المخزنة لدى الفرد. هذا التأثير أكثر وضوحًا عند الفتيات، ولكن تم توثيقه في كلا الجنسين. يبدو أن دهون الجسم، المقابلة لإفراز هرمون الليبتين بواسطة الخلايا الدهنية، لها دور قوي في تحديد الحيض. قد يعكس هذا إلى حد ما ارتفاع تكاليف التمثيل الغذائي للحمل والرضاعة. في الفتيات النحيفات والنشيطات للغاية، مثل لاعبات الجمباز، غالبًا ما يكون هناك تأخير في بداية سن البلوغ.

الشكل\(\PageIndex{1}\): هرمونات البلوغ. خلال فترة البلوغ، يؤدي إطلاق LH و FSH من الغدة النخامية الأمامية إلى تحفيز الغدد التناسلية لإنتاج الهرمونات الجنسية في كل من المراهقين الذكور والإناث.

علامات البلوغ

تساهم تركيزات هرمون الستيرويد الجنسي المختلفة بين الجنسين أيضًا في تطوير ووظيفة الخصائص الجنسية الثانوية. يتم سرد أمثلة الخصائص الجنسية الثانوية في الجدول\(\PageIndex{1}\).

الجدول\(\PageIndex{1}\): تطوير الخصائص الجنسية الثانوية
ذكر	أنثى
زيادة حجم الحنجرة وتعميق الصوت	ترسب الدهون، في الغالب في الثديين والوركين
زيادة نمو العضلات	تطوير الثدي
نمو شعر الوجه والإبط والعانة وزيادة نمو شعر الجسم	توسيع الحوض ونمو الشعر الإبطي والعانة

عندما تصل الفتاة إلى سن البلوغ، عادة ما يكون التغيير الأول المرئي هو تطور أنسجة الثدي. ويلي ذلك نمو الشعر الإبطي والعانة. تبدأ طفرة النمو عادةً في عمر 9 إلى 11 عامًا تقريبًا، وقد تستمر لمدة عامين أو أكثر. خلال هذا الوقت، يمكن أن يزيد طول الفتاة 3 بوصات في السنة. الخطوة التالية في سن البلوغ هي الحيض، بداية الحيض.

في الأولاد، عادةً ما يكون نمو الخصيتين أول علامة جسدية لبداية البلوغ، يتبعه نمو وتصبغ كيس الصفن ونمو القضيب. الخطوة التالية هي نمو الشعر، بما في ذلك شعر الإبط والعانة والصدر والوجه. يحفز التستوستيرون نمو الحنجرة وزيادة سماكة وإطالة الطيات الصوتية، مما يؤدي إلى انخفاض الصوت في حدته. عادةً ما تظهر عمليات القذف الأولى للخصوبة في عمر 15 عامًا تقريبًا، ولكن يمكن أن يختلف هذا العمر بشكل كبير بين الأولاد. على عكس طفرة النمو المبكرة التي لوحظت في الإناث، تحدث طفرة نمو الذكور في نهاية سن البلوغ، في سن 11 إلى 13 عامًا تقريبًا، ويمكن أن يزيد طول الصبي بما يصل إلى 4 بوصات في السنة. في بعض الذكور، يمكن أن يستمر نمو البلوغ حتى أوائل العشرينات.

مراجعة الفصل

تبدأ الأنظمة التناسلية للذكور والإناث بالتطور بعد فترة وجيزة من الحمل. يعد الجين الموجود على كروموسوم Y للذكور والذي يسمى SRY أمرًا بالغ الأهمية في تحفيز سلسلة من الأحداث التي تحفز نمو الخصية في نفس الوقت وتقمع تطور الهياكل الأنثوية. يحفز التستوستيرون الذي تنتجه خلايا Leydig في الخصية الجنينية نمو الأعضاء الجنسية الذكرية. في حالة عدم وجود هرمون التستوستيرون، ستتطور الأعضاء الجنسية الأنثوية.

في حين أن الغدد التناسلية وبعض الأنسجة التناسلية الأخرى تعتبر ذات إمكانات ثنائية، فإن الأنسجة التي تشكل الهياكل التناسلية الداخلية تنبع من القنوات التي ستتطور إلى هياكل ذكورية (ولفية) أو أنثوية (موليرية) فقط. لكي تتمكن من التكاثر كشخص بالغ، يجب أن يتطور أحد هذه الأنظمة بشكل صحيح والآخر يجب أن يتحلل.

يحدث المزيد من التطوير للأنظمة التناسلية عند البلوغ. إن بدء التغييرات التي تحدث في سن البلوغ هو نتيجة لانخفاض الحساسية تجاه ردود الفعل السلبية في منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية، وزيادة حساسية الغدد التناسلية لتحفيز FSH و LH. تؤدي هذه التغييرات إلى زيادة في هرمون الاستروجين أو هرمون التستوستيرون لدى المراهقين من الإناث والذكور على التوالي. تؤدي الزيادة في هرمونات الستيرويد الجنسية إلى نضوج الغدد التناسلية والأعضاء التناسلية الأخرى. يبدأ بدء تكوين الحيوانات المنوية عند الأولاد، وتبدأ الفتيات في الإباضة والحيض. تؤدي الزيادات في هرمونات الستيرويد الجنسية أيضًا إلى تطوير الخصائص الجنسية الثانوية مثل نمو الثدي لدى الفتيات ونمو شعر الوجه والحنجرة عند الأولاد.

أسئلة الرابط التفاعلي

يتم تحديد جنس الطفل عند الحمل، وتتطور الأعضاء التناسلية المختلفة للأجنة الذكرية والأنثوية من نفس الأنسجة في الجنين. شاهد هذه الرسوم المتحركة التي تقارن تطور هياكل الجهاز التناسلي للأنثى والذكور في الجنين المتنامي. أين تقع الخصيتان في معظم فترة الحمل؟

الجواب: تقع الخصيتان في البطن.

مراجعة الأسئلة

س: ما الذي يتحكم فيما إذا كان الجنين سيتطور إلى خصيتين أو مبيضين؟

أ. الغدة النخامية

ب. الغدة النخامية

كروموسوم سي واي

د. وجود أو عدم وجود هرمون الاستروجين

الإجابة: ج

س: بدون تعبير SRY، سيتطور الجنين ________.

أ. الهياكل الإنجابية للذكور

ب. الهياكل الإنجابية الأنثوية

ج. لا توجد هياكل تنا

د. الهياكل التناسلية الذكرية 50 في المئة من الوقت والهياكل التناسلية الأنثوية 50 في المئة من الوقت

الإجابة: ب

س: يمكن أن يتأثر توقيت البلوغ بأي مما يلي؟

أ. الجينات

ب. الإجهاد

C. كمية الدهون في الجسم

د. كل ما سبق

الإجابة: د

أسئلة التفكير النقدي

س: حدد التغيرات في الحساسية التي تحدث في منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية والغدد التناسلية مع اقتراب صبي أو فتاة من سن البلوغ. اشرح كيف تؤدي هذه التغييرات إلى زيادة إفرازات هرمون الستيرويد الجنسي التي تؤدي إلى العديد من تغييرات البلوغ.

ج: مع اقتراب الفرد من سن البلوغ، يحدث تغيران في الحساسية. الأول هو انخفاض الحساسية في منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية تجاه ردود الفعل السلبية، مما يعني أن الأمر يتطلب تركيزات أكبر بشكل متزايد من هرمونات الستيرويد الجنسية لوقف إنتاج LH و FSH. التغيير الثاني في الحساسية هو زيادة حساسية الغدد التناسلية لإشارات FSH و LH، مما يعني أن الغدد التناسلية للبالغين أكثر استجابة لغونادوتروبين من الغدد التناسلية للأطفال. نتيجة لهذين التغييرين، تزداد مستويات LH و FSH ببطء وتؤدي إلى تضخم ونضج الغدد التناسلية، مما يؤدي بدوره إلى إفراز مستويات أعلى من الهرمونات الجنسية وبدء تكوين الحيوانات المنوية وتكوين البصيلات.

س: اشرح كيف تتطور الهياكل التناسلية الداخلية للإناث والذكور من نظامي قنوات مختلفين.

ج: تتكون الهياكل التناسلية الداخلية من أحد نظامي القنوات البدائيتين في الجنين. يحفز إفراز التستوستيرون نمو الجهاز الذكري، قناة ولفيان. تؤدي إفرازات الخلايا الجذعية إلى تدهور القناة الأنثوية، القناة المولرية. بدون هذه المنبهات، ستتطور القناة المولرية وستتحلل القناة الفولفية، مما يؤدي إلى جنين أنثى.

س: اشرح ما يمكن أن يحدث أثناء نمو الجنين لفرد XY مع طفرة تسبب في جين SRY غير الوظيفي.

ج: إذا لم يعمل جين SRY، فسيكون فرد XY ذكرًا وراثيًا، ولكنه سيطور هياكل تناسلية أنثوية.

مسرد المصطلحات

قناة موليريان: نظام القنوات الموجود في الجنين والذي سيشكل في النهاية الهياكل التناسلية الداخلية للإناث

سن البلوغ: مرحلة الحياة التي يصبح فيها المراهق الذكر أو الأنثى قادرًا تشريحيًا وفسيولوجيًا على التكاثر

خصائص الجنس الثانوية: الخصائص الفيزيائية التي تتأثر بهرمونات الستيرويد الجنسية ولها أدوار داعمة في الوظيفة الإنجابية

القناة الولفية: نظام القنوات الموجود في الجنين والذي سيشكل في النهاية الهياكل التناسلية الداخلية للذكور