Все клетки организма подразделяют на соматические и половые. После наступления полового созревания развитие мужских половых клеток — сперматозоидов (сперматогенез) совершается в мужских половых железах — яичках, развитие женских половых клеток — яйцеклеток (овогенез) происходит в яичниках — женских половых железах. Зрелые половые клетки — гаметы (сперматозоид и яйцеклетка) способны объединяться и давать начало новому организму. Первичные половые признаки (детерминация пола, закладка гонад и их развитие, некоторые этапы гаметогенезов) определяются при оплодотворении и в эмбриональном периоде, их развитие продолжается в плодном периоде и после рождения. С начала пубертата и вплоть до завершения полового созревания формируются вторичные половые признаки.
А.              Первичные половые клетки (рис. 15-1) образуются в стенке желточного мешка и мигрируют в гонадные валики — зачатки гонад.
Б Развитие половых желёз происходит из индифферентных гонад — гонадных, или урогенитальных валиков (рис 14-3, рис. 15-2).
  1. Гонадные валики. На 4-й неделе эмбриогенеза в торако-люмбальном отделе нефрото- ма формируются гонадные (урогенитальные) валики — зачатки гонад, не идентифицируемые ни как мужские, ни как женские половые железы. Индифферентные гонады состоят из заселяемого первичными половыми клетками коркового и мозгового вещества.


    2. Рис 15-1 Образование и миграция первичных половых клеток А — первичные половые клетки среди клеток внезародышевой энтодермы в стенке желточного мешка. Б — на 5-й неделе эмбриогенеза первичные половые клетки из стенки желточного мешка начинают мигрировать в направлении гонадных валиков (зачатков индифферентных половых желёз) [по Langman/(1981) из GilbertSF, 1985]




Рис. 15-2. Образование гонадных валиков (поперечный срез через туловище 4-недельного эмбриона). В торако-люмбальном отделе нефротома происходит формирование гонадных валиков — зачатков индифферентных половых желёз [по Langman J (1969, 1981) из Gilbert SF, 1985]

  1. Половая дифференцировка

а.              Хромосомная детерминация пола происходит при оплодотворении, Y-хромосома — потенциальная детерминанта генетически мужского пола (рис. 15-3).
Пол генетически детерминирует Y-хромосома (в т.ч. ген SRY, относящийся к семейству ДНК-регуляторных генов Sox-, ген SRY кодирует регуляторный фактор TDF — один из индукторов развития мужской половой железы).
б.              TDF (H-Y Ar, определяющий развитие яичек фактор) — фактор, кодируемый Y-xpo- мосомой — ответственен за дифференцировку мужского типа гонад из изначально бипотентных половых желёз.
Хромосома 17 содержит Лис-подобный ген SRAh мутации которого приводят к реверсии пола (генетические мужчины имеют женский фенотип) и камптомелической дисплазии, при которой 2/3 больных генотипа XY имеет женский фенотип
в.              Источники — индифферентные гонады (гонадные валики) и внутренние половые протоки.
  1. Мужской (вольфов, мезонефральный) проток дренирует первичную почку эмбриона (см главу 14 А 2 а); у мужчин впоследствии становится семявыносящим протоком, у женщин облитерируется.
  2. Женский (мюллеров, парамезонефрический) проток — трубочка, тянущаяся вдоль первичной почки почти параллельно мезонефральному протоку и открывающаяся в клоаку, у женщин образует маточную трубу, матку и часть влагалища.

г.              Критическая стадия развития индифферентных гонад — 8-я неделя внутриутробного развития. До 45-50 дня зачатки гонад не имеют половой дифференцировки. Под влиянием регуляторного фактора TDF, кодируемого Y-хромосомой, а также под влиянием дополнительных факторов (например, гены Sox хромосомы 17) гонадные валики развиваются как яички; при отсутствии эффектов этого фактора развиваются яичники. Дифференцировку других структур определяют мужские половые гормоны и мюллеров ингибирующий фактор, продуцируемые в яичках плода (рис. 15-3).
  1. Дифференцировка по мужскому типу при кариотипе 46XY (рис. 15-4). Клетки Лёйдига яичек плода под контролем гонадотропинов (хорионического и гипофизарного) секретируют тестостерон.



Рис. 15-3. Половая дифференцировка. Регуляторный фактор TDF, кодируемый Y-хромосомой, индуцирует в индифферентных гонадах дифференцировку яичек. Гормоны яичек контролируют дальнейшее развитие эмбриона мужского пола [из Gilbert SF, 1985]

  1. Под влиянием тестостерона из мезонефрального протока развиваются: семявыносящий проток, придаток яичка, семенные пузырьки.
  2. 5а-Редуктаза катализирует превращение тестостерона в дигидротестостерон (ДГТ), необходимый для завершающейся к 12-14 неделям внутриутробного развития дифференцировки наружных половых органов (мошонка, половой член).
  3. Клетки Сертоли яичек плода секретируют мюмеров ингибирующий фактор (МИФ), вызывающий регрессию мюмеровых протоков у плода мужского пола.

(2) Дифференцировка по женскому типу при кариотипе 46ХХ происходит при отсутствии определяющего развитие яичек фактора Y-хромосомы, тестостерона, ДГТ и МИФ (рис. 15-4).
(а)              При отсутствии Y-хромосомы гонадные валики развиваются как яичники.
(б)              При отсутствии МИФ мюмеров проток развивается в маточные трубы, матку и верхнюю треть влагалища.
(в)              При отсутствии тестостерона и ДГТ вольфов проток дегенерирует.
(г)              Яичники начинают функционировать в пубертате; формирование по женскому фенотипу идёт автономно, под влиянием гормонов плаценты и беременной.
д. Яичник и яичко (рис. 15-5)
  1. В женском организме в индифферентных гонадах развивается преимущественно корковое и атрофируется мозговое вещество.
  2. В мужском организме преимущественное развитие получает мозговое вещество индифферентной гонады.

В. Развитие внегонадных половых структур (табл. 15-1) происходит из вольфова и мюл- лерова протоков, наружные половые органы дифференцируются из мочеполового синуса, полового бугорка, половых складок и половых валиков.


Рис. 15-4. Половая дифференцировка гонад. А — индифферентные гонады. Б — в мужском организме зачатки индифферентных гонад дифференцируются в яички. Мезонефрические (вольфовы) протоки в краниальном отделе дифференцируются в придатки яичка, а в каудальном — в семявыно- сящие протоки и семенные пузырьки. Под действием мюллерова ингибирующего фактора из яичка потенциально женские парамезонефрические протоки дегенерируют. В — в женском организме зачатки гонад дифференцируются в яичники, а парамезонефрические (мюллеровы) протоки — в маточные трубы. Слившиеся в каудальном отделе парамезонефрические протоки формируют матку и верхнюю часть влагалища. Мезонефрические протоки дегенерируют [из Gilbert SF, 1985)

  1. Мюллеровы протоки развиваются в женские половые структуры. В мужском организме мюллеровы протоки подвергаются дегенерации.

Даже без поддержки овариальных гормонов мюллеровы протоки дифференцируются в маточные трубы, матку и верхнюю часть влагалища.
  1. Вольфовы протоки дают начало мужским половым структурам. В женском организме вольфовы протоки дегенерируют.

а.              Мюллеров ингибирующий фактор. Клетки Сертдли яичек плода секретируют мюллеров ингибирующий фактор, вызывающий регрессию мюллеровых протоков у плода мужского пола.
б.              Тестостерон. Только под влиянием тестостерона, продуцируемого фетальными клетками Лёйдига, вольфовы
протоки формируют сеть яичка, придаток, семявыносящие протоки и семенные пузырьки.



Рис 15-5 Гонады плода человека А — яичко на 16-й неделе Мозговое вещество зачатка гонады дифференцируется в семенные канальцы и сеть яичка Б — яичник на 20-й неделе В корковом веществе гонады формируются примордиальные фолликулы [по Langman J (1981) из Gilbert SF1 1985]
Таблица 15-1 Дифференцировка структур мочеполовой системы

Мужские половые структуры
Индифферентные структуры
Женские половые структуры

сперматозоиды
первичные половые клетки
яйцеклетки

яичко
индифферентная гонада
яичник

сеть яичка, придаток, семявыиосящие протоки, семенные пузырьки
вольфов проток


мюллеров проток
матка, маточные трубы, верхняя часть влагалища

предстательная.
мочеполовой синус
нижняя часть влагалища, мочевой

бульбоуретральные железы, мочевой пузырь, проксимальная часть уретры

пузырь, уретра

половой член
половой бугорок
клитор

дистальная часть уретры
половые складки
малые половые губы

мошонка
половые валики
большие половые губы

  1. Наружные половые органы дифференцируются из мочеполового синуса, полового бугорка, половых складок и половых валиков.

а Мочеполовой синус Уроректальная перегородка разделяет клоаку на дорсальную часть, образующую прямую кишку, и вентральную, называемую мочеполовым синусом,
б              Половой бугорок Краниальнее проктодеума образуется эктодермального генеза половой бугорок
в Половые складки и половые валики. На каудальной поверхности полового бугорка находится пара половых складок эктодермального происхождения, тянущихся по направлению к проктодеуму Половой бугорок окружают округлые возвышения — половые валики
  1. Развитие наружных половых органов зависит от половых гормонов

а.              Андрогены
  1. Тестостерон. В мужском организме под влиянием тестостерона мочеполовой синус даёт начало предстательной и бульбоуретральным железам.
  2. Дигидротестостерон. Половой бугорок под влиянием дигидротестостерона дифференцируется в половой член, половые складки образуют дистальную часть уретры, а половые валики развиваются в мошонку.
  3. При отсутствии андрогенов мочеполовой синус развивается в нижнюю часть влагалища, половой бугорок — в клитор, а половые складки и половые валики дифференцируются в малые и большие половые губы соответственно.

б.              Женские половые гормоны способствуют дифференцировке внегонадных органов женской половой системы.
Г. Гаметогенез В плодном периоде первичные половые клетки дифференцируются в овогонии в развивающихся яичниках или в сперматогонии в яичках. На пути от ово- или спер- матогоний до гамет различают несколько стадий, в течение которых осуществляется и мейоз.
  1. Стадии гаметогенеза

а.              Размножение. В овогенезе завершается до рождения.
б.              Рост.
в.              Созревание.
г.              Формирование. Эта стадия отсутствует в овогенезе.
  1. Сперматогенез начинается не ранее наступления половой зрелости.
  2. Овогенез. В претерпевающих дифференцировку яичниках овогонии вступают в стадию размножения, образуя овоциты первого порядка. К семи месяцам внутриутробного развития стадия размножения обрывается, овоциты первого порядка в профазе первого мейоти- ческого деления приобретают оболочку из фолликулярных клеток (образуется примордиальный фолликул) и вступают в длительный период покоя, вплоть до наступления половой зрелости.

Количество овоцитов первого порядка: 7 месяцев — до 10 миллионов, при рождении — около 2 миллионов.
  1. Мейоз. Последовательно осуществляется два деления (рис. 15-6). В ходе первого деления происходит ряд важных процессов.
  • генетическая рекомбинация путём кроссинговера между гомологичными хромосомами (отцовскими и материнскими),
  • уменьшение числа хромосом,
  • снижение содержания ДНК,
  • уменьшение плоидности клеточных потомков,
  • значительный синтез РНК.

а.              Овариально менструальный цикл (см. главу 15.3 В, Г). На пике лютеинизирующего гормона завершается первое мейотическое деление. Сигнал для завершения второго мейоти- ческого деления — оплодотворение, овоцит второго порядка делится с образованием зрелой яйцеклетки (гаплоидный набор хромосом) и второго полярного (направительного) тельца.
б.              Сперматогенез. Мейоз приводит к образованию сперматозоидов с разными половыми хромосомами: сперматозоиды содержат либо X-, либо Y-хромосому. Если яйцеклетка оплодотворяется Х-сперматозоидом, то ХХ-зигота развивается в женский организм. В случае оплодотворения яйцеклетки Y-сперматозоидом XY-зигота развивается по мужскому типу. Известны случаи происходящей при кроссннговере транслокации из хромосомы Y в хромосому X локуса SRY, кодирующего регуляторный фактор TDF.
Д. Герминогенные опухоли возникают из клеточных предшественников половых клеток. Этот термин применяют и по отношению к соматическим клеткам эмбриона и оболочек.

Рис. 1Б-6. Мейоз. п — число хромосом, с — количество ДНК. В результате двух делений мейоза образуются половые клетки, имеющие 22 аутосомы и одну X- или Y-хромосому [из Kaplan S, 1987)


Уровень дифференцировки клеток — полипотентные, малодифференцированные, эмбрионального и экстраэмбрионального типов.
  1. Полипотентные клетки образуют эмбриональные карциномы.
  2. Клетки эмбрионального типа или клетки с соматической дифференцировкой образуют тератомы, как доброкачественные, так и злокачественные.
  3. Клетки с внеэмбриональной дифференцировкой образуют:

а.              опухоли энтодермального генеза (в т.ч. опухоли желточного мешка)
б.              опухоли трофобласта, хорионкарциномы.
  1. Предшественники половых клеток образуют:

а.              семиномы у мужчин (редко у детей)
б.              дисгерминомы у женщин.
  1. Диагностические маркёры
  1. Эмбриональные карциномы и энтодермальные опухоли вырабатывают а-фетопротеин.
  2. Эмбриональные карциномы и хорионкарциномы вырабатывают хорионический гонадотрофнн. Е. Нарушения половой дифференцировки
  1. Истинный гермафродитизм. В половых железах присутствует ткань как яичек, так и яичников. Кариотип: приблизительно в 80% — 46ХХ (Г 4 б), остальные случаи — 46XY или мозаицизм.
  2. Смешанный дисгенез половых желёз наблюдается при кариотипе 45Х/46XY.
  3. Мужской псевдогермафродитизм. Генотип 46XY; имеются яички, но маскулинизация неполная (гипоспадия, микрофаллия, плохо развитая мошонка с яичками или без них). Мужской псевдогермафродитизм наблюдается при множестве эндокринных расстройств (дефекты синтеза тестостерона, его метаболизма и эффектов на клетки-мишени).
  4. Женский псевдогермафродитизм. Генотип 46ХХ, имеются яичники, но, как правило, мужской фенотип при рождении. Чувствительность ХХ-плода к воздействию андрогенов во время критического периода (8-12 недель внутриутробного развития) приводит к развитию разной степени


выраженности губо-мошоночного сращения, формированию урогенитального синуса и увеличению клитора.
Ж. Половое созревание (пубертат). Нормальное половое созревание происходит при переходе от половой незрелости к взрослому состоянию половой зрелости. В этот период вызванная ФСГ и ЛГ секреция половых стероидных гормонов ведёт к развитию вторичных половых признаков и репродуктивной способности. Синтез и секрецию половых гормонов регулирует гормональная цепочка «гонадолиберин гипоталамуса — гонадотропины гипофиза* (см. главу 9 II E 3). Один из критериев пубертата — лобковое оволосение (табл. 15-2).
  1. Пубертатный период у девочек (рис. 15-7). Характерные изменения начинаются в возрасте от 8 до 13 лет и происходят в течение 3-4 лет. Развитие молочных желёз (табл. 15-3), как правило, предшествует формированию лобкового оволосения.

а.              Менархе (начало менструальной функции). Менструации появляются в среднем в возрасте
  1. лет, кровотечения обычно длятся 4-5 дней. В течение первых двух лет менструальный цикл может быть нерегулярным. У 20% девушек овуляций нет до 17-18 лет.

б.              Развитие молочных желёз может быть несимметричным.
в.              Галакторея — выделения из молочных желёз вне периода лактации. Необходимо исключить опухоль гипофиза и гипотиреоидизм.
  1. Пубертатный период у мальчиков (рис. 15-8). Характерные изменения начинаются в возрасте от 9,5 до 13,5 лет и происходят в течение 3 лет. Увеличение яичек обычно является первым признаком полового созревания (табл. 15-4).

а.              Пубертатная гинекомастия — развитие молочных желёз у подростков (как правило, одностороннее и в виде субареоляриого утолщения, протекает бессимптомно) — встречается у 60% подростков и обычно длится от 6 месяцев до двух лет.
б.              Варикоцеле — расширение вен семенного канатика — встречается у 15% подростков, чаще с левой стороны.
в.              Паховая грыжа у мужчин встречается в 5 раз чаще, чем у женщин; располагается, как правило, справа или с двух сторон.
г.              Гидроцеле — заполненное жидкостью образование в оболочке семенного канатика, расположено в мошонке.
д.              Сперматоцеле — кистозное образование в составе придатков яичка, содержащее сперматозоиды.
Таблица 15-2. Стадии формирования лобкового оволосения (Из: Педиатрия. М.: ГЭОТАР, 1996)



Девушки



Отсутствие лобковых волос, генитальная область покрыта пушковыми волосами У основания пениса появляются единичные длинные, слегка пигментированные волосы
Усиливается пигментация лобковых волос, они начинают виться и распространяться на большую поверхность кожи Лобковые волосы вьются, становятся более жёсткими. Распределение волос такое же, как у взрослых, но количество их значительно меньше
Взрослая — распределение волос такое же, как у взрослых. Волосы распространяются на внутреннюю поверхность бедра. У 80% мужчин лобковые волосы растут по средней линии живота
Отсутствие лобковых волос, генитальная область покрыта пушковыми волосами По медиальному краю больших половых губ с двух сторон появляются единичные длинные, слегка пигментированные волосы Усиливается пигментация лобковых волос, они начинают виться и распространяться на лобок
Лобковые волосы вьются и становятся более жёсткими. Количество волос продолжает увеличиваться
Взрослая — распределение волос такое же, как у взрослых. Волосы распространяются на внутреннюю поверхность бедра

3. Нарушения полового созревания
  1. Задержка полового созревания

а.              Девочки. По определению, задержкой считается отсутствие вторичных половых признаков к 14-летнему возрасту, а также отсутствие менструаций к 16-летнему возрасту при наличии вторичных половых признаков (первичная аменорея).
б.              Мальчики. Отсутствие признаков полового созревания к 14-летнему возрасту считается задержкой.
  1. Преждевременное половое созревание. Половое созревание считается преждевременным, если какой-либо из вторичных половых признаков появляется у девочек ранее 7,5 лет, а у мальчиков ранее 9 лет. Истинное (центральное, зависящее от гонадотропинов) преждевременное половое созревание чаще встречается у девочек, чем у мальчиков.

а.              Преждевременное развитие молочных желёз выявляется довольно часто. Обычный возраст их возникновения — 12-24 месяца. Преждевременное развитие молочных желёз связано с транзиторным выбросом эстрогенов из яичников препубертатного периода или в связи с повышенной чувствительностью к низким дозам эстрогенов.
б.              Преждевременное формирование вторичных половых признаков. Раннее появление оволосения на лобке (у девочек — до 8 лет, у мальчиков — до 9 лет). Это доброкачественное состояние связывают с ранним созреванием секреции андрогенов надпочечниками (адренархе) у некоторых детей.
в.              Преждевременное изосексуальное половое созревание. Различают два подтипа — гона- дотропин-зависимое и гонадотропин-независимое.

Рисунок 15-7. Сроки полового созревания у девушек (средние значения) и длительность стадий (в годах). Скачок роста начинается в возрасте 10,5 лет, достигает пика к 12 годам и заканчивается в 14 лет. 2-я стадия развития лобковых волос начинается примерно в 11 лет. Стадия 3 достигается в 12 лет, стадия 4 — в 13 лет. Стадия 5, при которой развитие лобковых волос соответствует таковому у взрослых, наступает в 15 лет. Молочные железы достигают 2-й стадии развития в 11 лет, 3-й — в 12 лет, 4-й стадии — в 13 лет. Стадия 5 наступает в 15 лет. Менархе наступает в среднем в возрасте 13 лет (Из: Педиатрия. М. ГЭОТАР, 1996)



Препубертатная Ювенильная молочная железа с выступающим соском и небольшой плоской ареолой
Молочная железа формируется под влиянием гормональной стимуляции Сосок и ареола приподнимаются в виде небольшого возвышения, диаметр ареолы увеличивается Продолжается увеличение размеров молочной железы с дальнейшим приподнятием соска Ареола продолжает увеличиваться в диаметре, не отграничена от железы
Ареола и сосок отграничены от молочной железы с формированием вторичного возвышения Зрелая Ареола возвышается над поверхностью молочной железы Сосок выступает

Рисунок 15-8. Начало полового созревания (средние значения) у юношей и длительность стадий (в годах) Скачок роста начинается в возрасте 12,5 лет, достигает пика к 14 годам и заканчивается в 16 лет 2-я стадия развития лобковых волос начинается примерно в 12 лет Стадия 3 достигается в 13 лет, стадия 4 — в 14 лет Стадия 5, при которой развитие лобковых волос соответствует таковому у взрослых, наступает в 15-16 лет Яички начинают развиваться в возрасте 11,5 лет Созревание продолжается до 15 лет Развитие пениса от 12,5 лет до 14,5 лет (Из Педиатрия M ГЭОТАР, 1996)


Таблица 15-4 Стадии развития мужских половых органов (Из Педиатрия M ГЭОТАР, 1996)