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细胞的化学基础
第十一章、生殖
1.男性生殖系統
主要器官:
圖11-4(功能後述)
睪丸雙重功能:
產生生殖細胞、分泌雄性激素
1.1睪丸的生精功能
A)睪丸的構造要點及陰囊的作用
細精管:
雄性細胞發生及生長之處(圖11-4)
睪丸網、附睪、附睪管、輸精管
左右大小不均等
腹腔內生成、胎兒後期下降至陰囊
隱睪症
陰囊及陰囊壁的作用
B)精子生成過程
細精管內具二種細胞
支持細胞(Sertolicell,賽托利氏細胞):
呈錐形
生殖細胞:
精原細胞(幼年期已有)初級精母細胞(2n)
次級精母細胞精細胞(n)
精子(約經60~70天)
1.2睪丸的分泌功能
A)雄性激素的發現和提純
最早體外提取之雄性激素
1931年尿中之雄固酮(androsterone)代謝產物
睪固酮(testosterone):
1935年生理激素
構造式(圖11-2)
雄激素(androgen)
睪固酮及其他雄性激素之合稱
由睪丸間質之萊迪氏細胞(Leydigcell)所分泌
肝為睪固酮主要之降解場所
17-酮類固醇(由尿排出)
睪丸亦可合成少量雌性激素(腎上腺皮質亦可)
B)雄激素的生理作用
i.促進男性附屬生殖器官之生長發育及腺組織之分泌功能
ii.促進男性副性徵的表現
iii.促進身體蛋白質的合成代謝及長骨骨骨后融合
iv.對中樞神經作用表現在好鬥和對異性之行為上
v.精子之生成及成熟
1.3睪丸功能的調節
受垂體前葉之濾泡刺激素(FSH)及黃體化激素(LH)之調節
FSH:
亦稱配子生成激素
LH:
亦稱間質細胞-刺激素(透過睪固酮之分泌)
負迴饋控制(圖11-3)
抑制素(inhibin)
1.4男性附屬生殖器官之功能(圖11-4)
A)附睪
精子暫存及成熟、獲取運動能力
B)輸精管和射精管
管壁具平滑肌,有助精子之前進
結紮
C)精囊腺、前列腺和尿道球腺
分泌精液之腺體
精囊腺之分泌為大部分,具果糖
尚可分泌前列腺素
增加精子之活動力
D)陰莖
具三條海綿體,根部具橫紋肌
螺旋動脈
副交感神經刺激舒張而充血靜脈受壓迫而阻止血液流出勃起
交感神經興奮收縮勃起終止
射精(ejaculation):
兩個反射(中樞在腰薦部脊椎)
交感神經衝動輸精管及精囊腺平滑肌收縮
精液移至尿道
陰部神經衝動海綿體根部橫紋肌收縮精液射出
2.女性生殖系統
主要器官:
卵巢
具雙重功能(產生及排放卵子、合成女性激素)
附屬器官:
輸卵管、子宮、陰道、外陰部(、乳房)
功能較男性複雜
2.1卵巢內濾泡和卵子之生長發育
A)濾泡的發育過程
原始濾泡(最早見於20週之胎兒)
初生時約75萬個
20~40歲間減至7萬個
40歲以後僅有1萬個
一個月約有15~60個濾泡生長發育
但通常只有一個成熟
原始濾泡初級濾泡細胞次級濾泡(具濾泡腔)成熟濾泡排卵(ovulation)(卵母細胞排出)
B)卵子的成熟過程
原始濾泡至排卵,約14天
初級卵母細胞完成一次分裂(排卵前)
形成次級卵母細胞及第一極體
a.不受精24hr內次級卵母細胞退化
b.受精次級卵母細胞分裂成卵子及第二極體
C)黃體的生成
排卵後之濾泡腔由黃色細胞填充,稱之黃體(corpusluteum)
a.不受精由結締組織取代白體(corpusalbicans)
b.受精黃體繼續成長至妊娠後2~3月後始萎縮
2.2卵巢的內分泌功能
可分泌動情素(estrogens)及孕激素(progestins)兩類類固醇激素,其構造式與睪丸激素相似(圖11-6)
A)動情素及其生理作用
主要為動情二醇(17β-estradiol)、動情酮(estrone)及動情三醇(estriol)
排卵前由濾泡膜(內層細胞)及濾泡(顆粒層)細胞產生
排卵後由黃體產生
肝為主要之降解場所,隨尿排出
生理作用
i.促進女性各附屬生殖器官之生長發育
以促進子宮之生長發育為最具代表性
子宮內膜之增生
ii.促進乳腺之生長發育
iii.促進女性副性徵之表現
無鬍、音高、皮下脂肪厚
iv.影響骨骼構造
骨盆較大、肩較狹
v.對中樞神經之影響
性之要求及性行為
B)孕激素及其生理作用
主要為孕固酮(progesterone)
排卵前由濾泡顆粒層少量分泌
排卵後由黃體分泌
肝為主要降解區
孕固酮之生理作用:
i.促進子宮之繼續生長發育
並抑制子宮平滑肌之敏感性
ii.促進乳腺之繼續發育
iii.妊娠初期之必需
中、後期可由胎盤所取代
iv.提高身體生熱效應
效應弱
2.3卵巢功能之調節
A)濾泡刺激素(FSH)的作用
濾泡之發育成熟相關
主要作用為促進濾泡顆粒層之增生與分化
使卵巢長大
對卵之成熟似無作用
B)黃體化激素(LH)之作用
較複雜
i.刺激卵巢動情素之分泌(與FSH協用,單獨無作用)
ii.濾泡之成熟與排卵(與FSH協用)
iii.黃體之形成及孕激素之分泌(LH之主要作用,但亦需FSH之協同)
C)性腺促素-釋放激素(GnRH)之作用
中樞神經之影響
生殖季才求偶、交配才排卵、緊張不易受孕
80年代才證明GnRH之存在
D)卵巢激素對垂體和下視丘之回饋作用
存在,但比睪丸激素複雜(具正回饋及負回饋)
2.4月經週期及其激素基礎
A)月經週期(menstrualcycle)
生殖週期vs月經週期
28日週期可分為兩個14日週期(出血為第1日)
以排卵日為分界點
排卵前為濾泡期(follicularphase);排卵後為黃體期(lutealphase)
i.1~4日(出血期)、5~14日(增生期)
ii.15~28日(分泌期)
子宮崩潰出血之原因
B)月經週期中血漿激素濃度的變化規律
圖11-8
LH在排卵前1~2日出現峰值
FSH亦同,但濃度較低
孕固酮在排卵後始出現
動情二醇:
i.在FSH、LH峰值日前出現峰值正回饋
ii.但在排卵日會下降
iii.在黃體期之第二峰期及孕固酮濃度增加對FSH、LH負回饋
圖11-9(下視丘、垂體、卵巢激素之關係)
3.生殖之過程
3.1受精
卵子約能存活72hr(能受精之時為6~24hr)
精子在子宮中約能存活1~2天(最多6天?
?
)
射精一次3cc,濃度5千萬~1億5千萬/cc
需2千萬/cc以上才能受精
頂素(acrosin)
精子頭部所釋放脢之一,可使精子穿過卵之放射冠及透明帶
雄性原核+雌性原核融合原核(圖11-10)
約4~5日至子宮
3.2妊娠
A)子宮的變化及胎盤的形成
子宮之大小
處女期:
2~5ml
分娩時:
5~7L
滋養層(trophoblast):
胚囊著床(imbed)時最外層一部分細胞發展而成(大部分細胞發育成胎兒),之後形成絨毛膜(chorion)
胎盤(placenta):
由母體子宮內膜之蛻膜(decidua)及絨毛膜結合而成(圖11-11)
B)胎盤的激素
胎兒之順利生長主要有賴胎盤激素之分泌
主要有:
人類絨毛性腺促素(hCG)、動情素、孕激素及人類絨毛體乳促素(hCS)
hCG之生理作用及化學組成與LH相似
可促進卵巢黃體之生成
妊娠頭2~3月內分泌量特多(圖11-12)
可在妊娠第6天就可測出
動情素、孕激素
妊娠中增加,至分娩前達高峰
hCS之化學組成與生長激素相似
可促進生長和乳腺發育之作用
妊娠後二個始增加,至分娩前停止
3.3分娩
A)分娩的過程
子宮收縮之生理意義
i.擠壓胎兒至臨產正常位置
ii.使子宮口放大
分娩分三階段
i.收縮頻率低、力量弱
主要使子宮口放大
末期為破水
ii.收縮變快又有力(臨產陣縮)
主要使胎兒娩出
iii.胎兒出生後,子宮仍作強力收縮
主要使胎盤擠出,並使破損血管壓緊
B)
分娩的機制
孕激素:
抑制子宮收縮(妊娠前2/3期)
動情素:
增加子宮自發性收縮(妊娠後1/3期)
催產素:
加強子宮收縮(但不能發動)
人類分娩發動機制迄今不詳
心情之影響
3.4泌乳(lactation)
分娩1~3天才有(大多數動物則1hr內即有)
A)乳腺的生長發育
基本構造有導管(含肌上皮細胞)及腺泡(圖11-13)
青春期時乳腺導管系統始生長
妊娠期腺泡開始生長(圖11-14C、D)
斷乳後乳腺始漸萎縮
B)乳腺發育分泌機制之控制
受激素控制及中樞神經之影響
乳腺導管在青春期受動情激素之作用而漸增生
妊娠期乳腺之繼續發育有賴胎盤孕固酮和動情素之共同作用,胎盤hCS及催乳素亦可促進
催乳素因受孕固酮和動情素之負回饋作用,使乳液在產後1~3天始分泌
另嬰兒之吸吮反射亦可引起催乳素(乳液分泌)及催產素(乳液排出)之分泌
C)乳液的成分
蛋白質、乳糖、脂肪、維生素A、B族、C、D等
免疫球白A、微量元素及礦物質
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