Apparato riproduttivo

Apparato riproduttivo femminile

Le seguenti strutture dell'apparato riproduttivo femminile hanno scopi diversi, ma insieme contribuiscono alla creazione e al mantenimento di un ovulo:

• Ovaie. Le ovaie sono le gonadi femminili, l'organo principale del sistema riproduttivo femminile. Sono le principali responsabili della produzione di cellule uovo, o ovuli, e di ormoni come gli estrogeni e il progesterone. Questi ormoni sono responsabili del controllo di vari processi riproduttivi nelle donne e dell'ispessimento e del mantenimento del rivestimento dell'utero.

• Fimbrie. Le fimbrie sono tessuti attaccati alle ovaie che trasferiscono gli ovociti (cellule da cui si origineranno le cellule uovo) dalle ovaie alle tube di Falloppio.

• Tube di Falloppio (o ovidotti). Le tube di Falloppio sono due tubi per il trasporto degli ovociti che si estendono dalle ovaie all'utero. È qui che avviene la fecondazione.

• Utero. L'utero è un organo muscolare a forma di pera in cui si impianta e si sviluppa l'ovulo fecondato (zigote).

• Cervice o collo dell'utero. La cervice è la parte inferiore dell'utero e costituisce un canale tra quest'ultimo e la vagina attraverso il quale il feto uscirà durante il parto.

• Vagina. La vagina è un passaggio muscolare che collega la cervice all'esterno del corpo e che accoglie il pene durante il rapporto sessuale.

• Vulva. È la parte esterna dell'apparato riproduttivo femminile ed è composta dalle labbra, pieghe della pelle che circondano l'entrata alla vagina, e dal clitoride, una piccola struttura ricca di terminazioni nervose associate con i centri del piacere nel cervello.

Figura 1. Apparato riproduttivo femminile.

Oogenesi

L'oogenesi si verifica negli strati esterni delle ovaie. Analizziamo ora le principali tappe di questo processo.

1. Le cellule germinali, che sono le cellule ancora indifferenziate dalle quali nascono i gameti, subiscono una serie di divisioni cellulari per mitosi, formando due o(v)ogoni. Gli oogoni sono cellule riproduttive non ancora mature che contengono due serie complete di cromosomi, cioè sono diploidi.

   Ricordiamo che una cellula diploide ha due serie di cromosomi con due cromatidi ciascuna. Mentre i cromatidi sono gemelli (contengono le stesse informazioni genetiche), i cromosomi accoppiati codificano per gli stessi tratti, ma possono avere alleli diversi per tali tratti.

2. Un oogonio continua a crescere fino a diventare un ovocita primario.

3. L'ovocita primario subisce poi una divisione per meiosi (prima divisione meiotica), formando un ovocita secondario, una cellula aploide che contiene quindi solo la metà dei cromosomi della cellula originale. Questa è la serie di cromosomi femminili che andranno a formare lo zigote. Dall'ovocita secondario si stacca inoltre una piccola cellula chiamata globulo polare. Anche i globuli polari sono cellule aploidi, ma in genere non possono essere fecondati e muoiono perché inutili.

4. L'ovocita secondario subisce la meiosi (seconda divisione meiotica), formando un unico ovulo (cellula uovo) e un altro globulo polare. I globuli polari continuano a dividersi e a degenerare durante lo sviluppo dell'ovulo.

5. La maturazione dell'ovocita per formare un ovulo viene "messa in pausa" fino all'ovulazione, che inizia con la pubertà. In seguito, può continuare fino alla metafase II, fase in cui la divisione meiotica viene nuovamente arrestata in attesa della fecondazione dell'ovulo da parte degli spermatozoi.

6. Se non viene fecondato, l'ovocita muore e l'endometrio si stacca dalla parete dell'utero rompendo i capillari che lo circondano. Il tutto viene eliminato tramite la vagina durante le mestruazioni. Il ciclo mestruale è il periodo di tempo (circa 28 giorni) che intercorre tra l'inizio del processo di formazione di un nuovo ovocita e la sua morte con conseguente espulsione dell'endometrio.

Apparato riproduttivo maschile

Le seguenti strutture dell'apparato riproduttivo maschile hanno scopi diversi, ma insieme contribuiscono alla creazione e all'immagazzinamento dello sperma:

• Pene. Il pene è un organo cilindrico che trasporta lo sperma nella vagina durante il rapporto sessuale. Le parti principali del pene sono il glande, la parte terminale, e il prepuzio, la pelle che ricopre il glande. L'erezione del pene è il risultato dell'aumento del flusso sanguigno attivato dal sistema nervoso centrale.

• Testicoli. I testicoli sono le gonadi maschili, l'organo sessuale principale del sistema riproduttivo maschile. Producono gli ormoni maschili (detti androgeni) come il testosterone, fondamentale per la produzione di spermatozoi, che avviene nei tubuli seminiferi dei testicoli.

• Scroto. Lo scroto è una sacca cutanea che contiene i testicoli.

• Epididimo. L'epididimo immagazzina gli spermatozoi creati nei testicoli.

• Dotti deferenti. I dotti deferenti sono lunghi tubi che collegano l'epididimo e i dotti eiaculatori. Sono rivestiti da tessuto muscolare liscio per sospingere in avanti gli spermatozoi tramite contrazioni.

• Dotti eiaculatori. I dotti eiaculatori ricevono lo sperma dai vasi deferenti e lo trasportano attraverso la prostata fino all'uretra.

• Prostata. La prostata è una ghiandola che produce ed emette liquido prostatico, che fornisce nutrimento agli spermatozoi, oltre ad aiutarli nel movimento.

• Uretra. L'uretra è un canale che si estende dalla prostata fino alla punta del pene ed è l'ultimo canale attraverso il quale transitano gli spermatozoi prima di uscire dall'organismo. Dall'uretra transita anche l'urina.

Figura 3. Apparato riproduttivo maschile.

Spermatogenesi

La spermatogenesi avviene nei testicoli, le gonadi maschili. Ecco di seguito le fasi principali del processo.

1. Le cellule germinali subiscono diverse divisioni cellulari attraverso la mitosi per formare gli spermatogoni.

2. Gli spermatogoni crescono e si dividono per mitosi per formare gli spermatociti primari.

3. Gli spermatociti primari si dividono per meiosi (prima divisione meiotica) per formare gli spermatociti secondari.

4. Gli spermatociti secondari subiscono di nuovo la meiosi (seconda divisione meiotica), formando gli spermatidi, cellule sessuali aploidi, quindi con un unico set di cromosomi. Questa è la serie di cromosomi maschili che andranno a formare lo zigote.

5. Gli spermatidi si differenziano (maturano) per diventare spermatozoi (cellule spermatiche).

Gli spermatozoi sono formati da testa, regione intermedia e coda. La testa contiene il nucleo ed è ricoperta dall'acrosoma, un organello che, come vedremo, svolge un ruolo fondamentale durante la fecondazione. La regione intermedia contiene mitocondri, fondamentali per produrre energia e permettere il movimento. Altro elemento essenziale per il movimento è la coda con la sua struttura a flagello.

Fasi della riproduzione umana

Fecondazione

Il processo della riproduzione umana ha inizio con la fecondazione, che, come abbiamo visto, è la fusione dei nuclei di uno spermatozoo e di una cellula uovo, che formano uno zigote. La fecondazione umana si suddivide in varie fasi:

1. Il pene entra nella vagina. Si verifica l'eiaculazione, per cui lo sperma ricco di spermatozoi viene immesso nella vagina.

2. Lo sperma risale l'apparato riproduttivo femminile fino a raggiungere le tube di Falloppio.

3. Gli spermatozoi circondano la cellula uovo.

4. Uno spermatozoo si lega a speciali proteine collocate sullo strato esterno dell'ovulo, la membrana pellucida.

5. Una volta che una cellula spermatica si lega alla zona pellucida, rilascia enzimi digestivi dal suo acrosoma, un organello che ricopre la testa della cellula spermatica.

6. Gli enzimi digestivi scavano un tunnel nella zona pellucida: questa reazione è chiamata reazione acrosomiale.

7. La membrana dello spermatozoo e della cellula uovo si fondono.

8. I nuclei dello spermatozoo entrano nel citoplasma dell'ovulo e i due nuclei si fondono, formando lo zigote.

9. Segue la reazione corticale: il rilascio di ioni calcio (innescato dalla fusione dei nuclei dello spermatozoo e dell'ovulo) stimola alcune vescicole a rilasciare granuli corticali nella zona pellucida. Questi granuli induriscono la membrana pellucida e rimuovono le proteine che legano gli spermatozoi, impedendo ad altri spermatozoi di penetrare e fecondare l'ovulo, fenomeno chiamato polispermia. Ciò garantisce che lo zigote formato sia diploide, ricevendo metà dei suoi cromosomi dalla cellula spermatica e metà dall'ovulo.

Impianto

Ha ora inizio la fase dell'impianto:

1. Lo zigote appena formato subisce una serie di scissioni per mitosi e forma un gruppo di cellule chiamato blastocisti.

2. La blastocisti si impianta nell'endometrio, dove può assorbire le sostanze nutritive dalla madre e iniziare lo sviluppo dell'embrione, che verrà chiamato feto a partire dall'ottava settimana dalla fecondazione.

Sviluppo embrionale

L'embrione è immerso nel liquido amniotico e circondato dalla placenta a cui è saldamente legato tramite il cordone ombelicale. La placenta è fondamentale perché funge da filtro tra la madre e l'embrione, ad esempio trasmettendo all'embrione ossigeno e sostanze nutritive, restituendo alla madre anidride carbonica e prodotti di rifiuto e impedendo il passaggio di molti batteri.

Il feto è completamente formato alla fine del terzo mese di gravidanza. Dopo il sesto mese di gravidanza, il feto è vitale e può sopravvivere anche in caso di parto prematuro. Nell'ultimo mese di gravidanza, il feto, ormai di dimensioni notevoli, non riesce più a muoversi liberamente nel liquido amniotico e assume la posizione finale prima del parto, generalmente con la testa verso il basso.

Parto

Il parto è la fase conclusiva della gravidanza e del complesso processo di riproduzione umana. Ha luogo circa 9 mesi dopo la fecondazione e si divide in tre fasi:

1. Travaglio. L'ipotalamo rilascia ossitocina, un ormone che stimola la contrazione dell'utero. Le contrazioni servono a dilatare la cervice per permettere il passaggio del feto. Le contrazioni si susseguono per ore aumentando a mano a mano di frequenza e intensità fino alla completa dilatazione della cervice.

2. Fase espulsiva. Il feto esce dal corpo materno passando per la cervice e la vagina. Il cordone ombelicale viene reciso, si cicatrizza e forma l'ombelico del neonato.

3. Secondamento. La placenta viene espulsa dalla vagina.