La RIPRODUZIONE è il processo mediante il quale gli esseri viventi generano altri esseri viventi della stessa specie: nuovi individui della stessa specie. La capacità di riprodursi è il fenomeno essenziale alla sopravvivenza di qualsiasi specie vivente. L’apparato riproduttore che inizia a funzionare quando si raggiunge l’età adulta (maturità sessuale), è l’apparato che svolge questa funzione essenziale. Nell’uomo come in molti altri animali, la riproduzione è sessuale GAMICA GAMICA= riproduzione che avviene attraverso l’accoppiamento di due genitori di sesso diverso OGNI GENITORE produce nei propri organi sessuali cellule speciali chiamate GAMETI o CELLULE GERMINALI Il maschio produce gameti maschili o SPERMATOZOI La femmina produce gameti femminili o CELLULE UOVO Quando il gamete maschile incontra il gamete femminile avviene la FECONDAZIONE Dalla fecondazione si forma una cellula nuova chiamata ZIGOTE (costituisce la prima cellula dell’organismo figlio) da cui si svilupperà un nuovo organismo Principali differenze tra le cellule del corpo (cellule somatiche) e le cellule sessuali (gameti) il nome la funzione il diverso numero di cromosomi presenti nel nucleo NELLE CELLULE SOMATICHE Il numero di cromosomi è una costante di tutte le cellule dell’organismo in tutti gli organismi di una determinata specie. Ad esempio tutte le cellule del corpo umano (cellule somatiche) hanno 46 cromosomi, uguali a due a due 23 coppie Si definisce cariotipo la raffigurazione dell’intero patrimonio cromosomico di una determinata specie 46 cromosomi nelle cellule somatiche della specie umana Uguali a due a due = Cromosomi omologhi = 23 coppie di cromosomi uguali Ma nell’uomo sono 22 coppie di cromosomi omologhi + 1 coppia (la 23esima diversa) La 23esima coppia è XY la coppia che determina il sesso maschile Nella donna sono 23 coppie di cromosomi uguali perché la 23esima coppia è XX determinazione sesso femminile I cromosomi nei gameti 23 cromosomi nelle cellule sessuali (GAMETI) della specie umana Un solo cromosoma per ogni coppia di omologhi 50 % X Nell’uomo sono 22 cromosomi uguali + 1 cromosoma che potrà essere o 50 % Y Nella donna sono 23 cromosomi uguali perché per la determinazione del sesso femminile è presente il cromosoma X Meiosi Si chiama meiosi (= dimezzamento) il particolare tipo di divisione cellulare che porta alla formazione dei gameti negli organi sessuali dell’individuo adulto Maturità sessuale e pubertà Nella fascia d’età compresa tra 11 e 16 anni (primi segni a 8-13 anni nelle femmine e a 9-14 nei maschi) un ragazzo diventa adulto, cioè diventa maturo sessualmente. Questa fascia d’età è chiamata adolescenza o pubertà ed è caratterizzata da tutte quelle trasformazioni fisiche ma anche psicologiche che portano il ragazzo a diventare adulto. Psicologicamente è un periodo abbastanza difficile, caratterizzato dal fatto che non si è più bambini ma neppure adulti. I caratteri sessuali Fisicamente la pubertà inizia quando l’ipotalamo induce l’ipofisi a produrre ormoni gonadotropici. Questi ormoni stimolano le ghiandole sessuali le gonadi OVAIE Nelle femmine TESTICOLI Nei maschi A produrre ormoni sessuali sono responsabili della comparsa dei caratteri sessuali secondari. provocano una serie di trasformazioni fisiche tipiche della pubertà (attributi anatomici e fisiologici dell’uomo e della donna), Caratteri sessuali secondari Ecco allora che nel maschio crescono la barba i peli sotto le ascelle e nella zona pubica si ingrossa il pomo di Adamo cambia il timbro della voce si irrobustiscono i muscoli si allargano le spalle, ecc.. Nella femmina compaiono i peli sotto le ascelle e nella zona pubica si sviluppa il seno si allarga il bacino e si ha un generale arrotondamento delle forme Caratteri sessuali primari Gli organi sessuali veri e propri sono detti caratteri sessuali primari e formano l’apparato riproduttore o genitale, maschile e femminile Caratteri sessuali primari e secondari 1. L’apparato riproduttore maschile L’ apparato genitale maschile è costituito da diversi organi •i testicoli; •un sistema di dotti; •le ghiandole sessuali annesse; •strutture di supporto tra cui lo scroto e il pene. L’apparato riproduttore maschile I testicoli sono due ghiandole contenute in una borsa cutanea detta scroto e sono formati da vari tipi di cellule I testicoli hanno due funzioni: 1. la produzione degli spermatozoi dal momento della pubertà sino alla morte 2. la produzione degli ormoni sessuali maschili chiamati androgeni, tra i quali il testosterone è il più importante. Il pene porta gli spermatozoi nell’apparato riproduttivo femminile. Il sistema riproduttivo maschile comprende anche l’epididimo, il vaso deferente, il dotto eiaculatorio e l’uretra, parte della quale si trova lungo il pene. L’apparato riproduttore maschile I testicoli sono ricoperti da una rigida capsula bianca fibrosa introflessa e divisa in lobuli e in tubuli seminiferi dove vengono prodotti gli spermatozoi. Sopra ogni testicolo si trova una struttura chiamata epididimo L’apparato riproduttore maschile Nei tubuli seminiferi sono presenti anche sia le cellule del Sertoli che li nutrono e li proteggono, sia le cellule del Leydig che secernono testosterone. L’apparato riproduttore maschile Gli spermatozoi, vengono formati in continuazione all’interno dei tubuli seminiferi e affluiscono poi nell’epididimo; dopo 15 giorni circa essi passano in un condotto deferente (uno per ciascun testicolo) e da qui raggiungono le vescichette seminali. Le vescichette seminali sono una coppia di sacchetti (nel dotto dell’epididimo avviene la maturazione degli spermatozoi che qui acquisiscono motilità e capacità di fecondazione) L’apparato riproduttore maschile All’estremità terminale, il dotto dell’epididimo prende il nome di dotto deferente I dotti deferenti hanno la funzione di immagazzinare gli spermatozoi mantenendoli vitali per diversi mesi L’apparato riproduttore maschile Lo scroto, o sacco scrotale, è un sacchetto che contiene i testicoli, assicurando protezione e il mantenimento di una temperatura adeguata (2-3 °C inferiore rispetto a quella corporea). È rivestito da pelle lassa, da una guaina connettivale e da muscolatura liscia. La produzione dei gameti maschili: spermatogenesi e spermiogenesi La spermatogenesi è il processo in cui gli spermatidi maturano in spermatozoi, avviene nei testicoli quando l’individuo ha raggiunto la pubertà sotto lo stimolo degli ormoni FSH e testosterone e si divide in tre fasi: 1.meiosi I; 2.meiosi II; 3.spermiogenesi. la spermiogenesi che è la terza ed ultima fase della spermatogenesi stessa in cui avviene la differenziazione finale che porta allo sviluppo di spermatozoi maturi. I gameti maschili Ogni giorno nei testicoli vengono prodotti circa 300 milioni di spermatozoi che riescono a sopravvivere nel tratto riproduttivo femminile fino a circa 48 ore. Ogni cellula spermatica è costituita da •una testa, contenente materiale nucleare; •un acrosoma, cioè una vescicola piena di enzimi che favoriscono la penetrazione nell’ovulo; •una coda, utilizzata per la locomozione. I gameti maschili Azione ormonale nella produzione di gameti maschili All’inizio della pubertà, le cellule neurosecretrici dell’ipotalamo aumentano la secrezione dell’ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH). Questo stimola l’ipofisi a secernere l’ormone luteinizzante (LH) e l’ormone follicolo-stimolante (FSH). Azione ormonale nella produzione di gameti maschili L’LH stimola le cellule di Leydig a secernere l’ormone steroideo testosterone che insieme all’FSH induce la spermatogenesi. Infine le cellule del Sertoli secernono l’ormone inibina che inibisce la secrezione di FSH. Apparato riproduttore femminile L’apparato genitale femminile è molto più complesso di quello maschile in quanto è destinato a varie funzioni, tra cui quella di ospitare e nutrire una nuova vita. Esso è situato quasi interamente all’interno del corpo della donna ed è costituito da: ovaie ovidotti o tube di Falloppio utero vagina vulva Le ovaie sono due ghiandole delle dimensioni di una mandorla situate nella cavità addominale, a destra e a sinistra. La loro funzione è quella di conservare e portare a maturazione gli ovuli, i gameti femminili, e anche quella di secernere specifici ormoni, l’estrogeno, il progesterone, inibina e relaxina. Sotto il rivestimento epiteliale più esterno di un’ovaia si trova del tessuto connettivo contenente i follicoli ovarici. In ogni follicolo ovarico matura una cellula uovo (da ovocita a ovulo) Gli ovidotti o tube di Falloppio sono due sottili condotti che collegano ciascuna ovaia con l’utero. Si trovano ai lati dell’utero. All’interno sono tappezzati da ciglia vibratili, il cui movimento fa avanzare l’ovulo verso l’utero. L’ovidotto è la sede dove avviene l’incontro fra ovulo e spermatozoi. La vagina è un canale lungo circa 7 cm costituito da tessuto muscolare elastico; essa mette in comunicazione l’utero con la vulva. Le sue pareti elastiche permettono la fuoriuscita del neonato al momento del parto. Col nome di vulva si indicano i genitali femminili esterni che comprendono le grandi labbra, le piccole labbra, il clitoride. L’utero è un organo muscoloso cavo a forma di pera rovesciata. E’ l’organo di impianto di un ovulo fecondato ed è la fonte del flusso mestruale se non è avvenuta la fecondazione. Internamente presenta una mucosa riccamente irrorata da vasi sanguigni, che ogni mese subisce un complesso ciclo di modificazioni che prepara l’utero ad accogliere e nutrire una nuova vita. La parte superiore dell’utero è detta corpo dell’utero; la sua parte inferiore, detta collo o cervice, sporge nella vagina. L’utero Presenta uno strato muscolare intermedio, il miometrio, consiste di muscolatura liscia e le sue contrazioni aiutano a espellere il bambino durante il parto. La porzione più interna o endometrio è, invece, una membrana mucosa che fornisce nutrimento al feto in via di sviluppo oppure che si sfalda ogni mese con la mestruazione. Ovogenesi e cellula uovo Si definisce ovogenesi la formazione dei gameti nelle ovaie. L’ovogenesi si svolge nella stessa sequenza della spermatogenesi e passa attraverso la meiosi e la maturazione. L’ovulo o cellula uovo, è più grande dello spermatozoo (diametro 1/10 di mm). Non è dotato di movimento proprio e contiene anch’esso 23 cromosomi, recanti i caratteri ereditari della madre. Il ciclo ovarico Il ciclo ovarico è l’intervallo di tempo tra un’ovulazione e l’altra, comprende una serie di eventi che si svolge nelle ovaie durante e dopo la maturazione di un ovocita. Gli ovuli (oociti) sono presenti nelle ovaie fin dalla nascita in numero ben definito. Di questi solo 400-500 arrivano a maturazione. Fino a una certa età, però, essi sono immaturi, non adatti cioè ad essere fecondati. La maturazione di un oocita avviene all’interno di un follicolo. Durante la maturazione di ciascun uovo il follicolo produce follicolina (ormone estrogeno) che agisce sulla parete uterina che si ispessisce e si arricchisce di vasi sanguigni preparandosi ad accogliere un uovo fecondato Appena l’uovo viene espulso dal follicolo s’interrompe la produzione e rilascio della follicolina Il follicolo si trasforma in copro luteo (giallo) che inizia a produrre l’ormone progesterone, che mantiene lo stato di ispessimento dell’utero Se l’uovo è stato fecondato allora il progesterone favorisce l’annidamento dell’uovo fecondato nell’utero e il corpo luteo permane per 12 settimane finché l’embrione si è completamente formato Il processo di accrescimento del follicolo procede fino a diventare un follicolo maturo (o di Graaf) grande e pieno di liquido, che si romperà per espellere un ovocita secondario. L’ormone rilasciante le gonadotropine (GnRH), secreto dall’ipotalamo, controlla il ciclo ovarico e quello uterino inducendo il rilascio di di gonadotropine (FSH e LH) dall'ipofisi anteriore. •ormone follicolo-stimolante (FSH): avvia lo sviluppo del follicolo e la secrezione di estrogeni dal follicolo; •ormone luteinizzante (LH) induce l’ovulazione e promuove la formazione del corpo luteo. Il ciclo mestruale Il ciclo uterino (o mestruale), si svolge a livello dell’endometrio uterino in modo che sia pronto all’eventuale impianto di un ovulo fecondato e quindi alla gravidanza ed è controllato dagli ormoni steroidei rilasciati dalle ovaie Gli estrogeni •promuovono lo sviluppo e il mantenimento delle strutture riproduttive femminili; •stimolano la sintesi proteica; •abbassano il tasso di colesterolo. Il progesterone insieme agli estrogeni prepara e mantiene l’endometrio per l’impianto di un ovulo fecondato e per predisporre le ghiandole mammarie alla secrezione di latte. Tutto il ciclo è controllato dall’ipofisi. Ogni 28 giorni si ha la maturazione di un ovulo, ovvero un ciclo ovarico. Il primo ciclo avviene per stimolazione delle ovaie da parte dell’ipofisi e segna l’inizio della pubertà (menarca). Da questo momento in poi comincia il periodo fertile di una donna; tale periodo termina intorno ai 50 anni, quando cessa l’attività delle ovaie e la donna entra in menopausa. All’inizio del ciclo un ovulo immaturo, all’interno del suo follicolo, è circondato da particolari cellule, che lo portano a maturazione. Ad attivare questo processo interviene l’ormone follicolo stimolante. Fase mestruale (o mestruazione): dura circa 5 giorni durante i quali vengono eliminati sangue e cellule in sfaldamento dei tessuti dell’endometrio. Fase preovulatoria: è il periodo compreso fra la fine della mestruazione e l’ovulazione. Sotto l’influsso dell’FSH nelle ovaie diversi follicoli crescono finché uno solo diventa il follicolo dominante. Fase ovulatoria: con l’ovulazione, si verifica la rottura del follicolo maturo e l’espulsione di un ovocita secondario nella cavità pelvica. Fase postovulatoria: dopo l’ovulazione il follicolo maturo collassa sotto lo stimolo dell’LH, le restanti cellule follicolari si ingrossano e vanno a formare il corpo luteo (fase luteinica). La fecondazione: la gravidanza La gravidanza è la sequenza di eventi che hanno inizio con la fecondazione e procedono con l’impianto dell’embrione nella parete uterina, lo sviluppo embrionale e poi fetale e sfociano nella nascita. Quando la cellula uovo viene fecondata dal gamete maschile (spermatozoo) nelle tube di Falloppio, lo zigote inizia subito la divisione mitotica La fecondazione: la gravidanza Con la fecondazione il materiale genetico dell’ovulo e dello spermatozoo si fondono a formare un nucleo diploide. Dopo che uno spermatozoo è penetrato al suo interno, l’ovocita secondario completa la meiosi II dividendosi in un ovulo maturo più grande e in un corpo polare più piccolo destinato a disintegrarsi. La fecondazione: la gravidanza Poco dopo la fecondazione, lo zigote va incontro a una serie di divisioni mitotiche (segmentazione) fino a formare una morula che procede verso l’impianto nell’endometrio uterino. La fecondazione: la gravidanza Successivamente tale sferula prende il nome di blastocisti dove è possibile distinguere un bottone embrionale (massa cellulare interna), da cui si svilupperà l’embrione vero e proprio, E un trofoblasto corrispondente alla porzione fetale della placenta (strato esterno i cellule) Durante la seconda settimana di gravidanza le cellule della massa cellulare interna si differenziano in due strati, l’ipoblasto e l’epiblasto Dall’ipoblasto si svilupperà il sacco vitellino Dall’epiblasto, si formerà la cavità amniotica dove svilupperà l’embrione circondato da un amnios e immerso nel liquido aminiotico Lo sviluppo dell’embrione Formazione dei villi coriali, contenenti i vasi sanguigni fetali. La placenta consente il passaggio di nutrienti e ossigeno dal sangue materno a quello fetale. La connessione diretta tra placenta ed embrione è costituita dal cordone ombelicale. Lo sviluppo embrionale comprende i primi due mesi della gestazione a partire dalla fecondazione; al termine dello sviluppo embrionale tutti i sistemi di organi sono già abbozzati La penetrazione dei villi corali nella parete uterina contribuisce allo sviluppo della placenta La gravidanza: i cambiamenti materni •Nei primi 3-4 mesi di gestazione il corpo luteo dell’ovario continua la secrezione di progesterone ed estrogeni che mantengono inalterato il rivestimento uterino e preparano le ghiandole mammarie alla lattazione. •Con il procedere della gravidanza, le dimensioni dell’utero aumentano progressivamente. •Il seno si ingrandisce preparandosi alla lattazione. •Il volume del sangue circolante, la gittata cardiaca, il ritmo cardiaco aumentano per soddisfare il bisogno del feto di ossigeno e nutrienti. Le ghiandole mammarie, poste sul torace, sono ghiandole sudoripare modificate per la produzione di latte. Ogni mammella presenta una sporgenza pigmentata chiamata capezzolo circondata da un’area circolare di pelle pigmentata detta areola. Internamente ogni ghiandola mammaria si presenta suddivisa in lobi disposti radialmente. Internamente ogni ghiandola mammaria si presenta suddivisa in lobi disposti radialmente. La funzione delle ghiandole è la lattazione ovvero la sintesi, l’escrezione e l’emissione di latte associate alla gravidanza e al parto. •La lattazione è definita come l’insieme della produzione e dell’emissione di latte da parte delle ghiandole mammarie. •Il principale ormone coinvolto nella produzione lattea è la prolattina (PRL). •Lo stimolo principale al mantenimento della produzione è la suzione del capezzolo da parte del neonato. • Nei primi giorni dopo il parto, le ghiandole mammarie producono il colostro, un liquido denso e giallastro ricco di anticorpi e fattori protettivi per il neonato. • Il latte materno, invece, è una soluzione sterile che contiene i nutrienti necessari e sufficienti allo sviluppo del bambino nei primi tre mesi. Il travaglio e il parto •Il travaglio è il processo durante il quale il feto viene espulso dall’utero attraverso la vagina al momento del parto. •L’aumentato livello di estrogeni inibisce l’effetto del progesterone dando avvio alle contrazioni della parete uterina. • Il travaglio si suddivide in tre fasi 1.dilatazione: caratterizzata dalle contrazioni dell’utero, dalla rottura del sacco amniotico e dalla dilatazione completa della cervice; 2.espulsione del feto; 3.espulsione della placenta. I Gemelli Gemelli monovulari derivano dalla fecondazione di un ovulo da parte di uno spermatozoo. Due embrioni in uno stesso sacco amniotico I Gemelli Gemelli biovulari derivano dalla fecondazione di due ovuli da due diversi spermatozoi. Due embrioni in due diversi sacchi amniotici La meiosi nel maschio: formazione dei gameti maschili La meiosi nella femmina: formazione dei gameti femminili Ovogenesi Fecondazione e formazione dello zigote